| 研究課題/領域番号 |
18K19198
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
経塚 淳子 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90273838)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| キーワード | 花粉稔性 / 低温 / EL2 |
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| 研究実績の概要 |
植物に特異的な細胞周期抑制因子であるEL2とEL2-like 遺伝子は低温などの不良環境下において稔性を維持する上で必須の遺伝子であることを見出した。そこで、これら遺伝子の機能を解析すれば冷害が起こるメカニズムの根本的な理解につながり、ひいては、冷害に強いイネを作出するための突破口になると考えた。そこで、本研究では、EL2、EL2-like 遺伝子の低温応答メカニズムおよびEL2、EL2-likeタンパク質の機能を明らかにすることを目的としている
さまざまな温度環境下におけるel2 el2-like 二重変異体の表現型（種子稔性）の調査を進めている。これにより、EL2、EL2-like 遺伝子が機能を発揮する温度条件や成育時期を明らかにする。2019年度は、花序形成後に2週間、20度から32度まで温度を変えて育成することによる種子捻性への影響を調査した。その結果、el2、el2-like、これらの二重変異体で、低温下では野生型に比べて顕著に種子稔性が低下することを確認できた。
EL2、EL2-likeの発現パターンを調べるために、制御領域にGUSをつないだコンストラクトを作成し、イネへの形質転換を進めた。今後、EL2およびEL2-like 遺伝子の制御領域でEL2、EL2-like とGFPの融合タンパク質を発現させるコンストラクトも作成する。これにより、EL2、EL2-likeのRNAおよびタンパク質発現の時期、組織特異性を調べ、捻性に影響の出る温度条件でのEL2、EL2-like 遺伝子の発現誘導が起こる組織や細胞タイプを明らかにする。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
変異体の表現型を解析するためには種子稔性を調査する必要があり、種子を播種してから結果を得るまでに4から5カ月を要することが、最大のネックとなっている。また、完全に環境条件を制御したインキュベーターで育成する必要があることも迅速に解析を進める上でネックとなっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
低温での育成実験をさらに継続し、変異体で確実に稔性が影響される温度条件を確実に見極める。温度条件を決定後、その条件下における花粉の表現型を調査する。EL2遺伝子の作用を明らかにするために、花粉形成過程を詳細に観察するとともに、細胞分裂マーカーを用いた解析を行う。
また、GUSおよびGFPを用いて、EL2、EL2-likeの発現パターンを調べる。現在作出中のGUSをつないだEL2promoter：GUS、EL2-likepromoter：GUS個体の解析を進める。さらに、EL2およびEL2-like 遺伝子の制御領域でEL2、EL2-like とGFPの融合タンパク質を発現させるコンストラクトも作成する。これにより、EL2、EL2-likeのRNAおよびタンパク質発現の時期、組織特異性を調べ、捻性に影響の出る温度条件でのEL2、EL2-like 遺伝子の発現誘導が起こる組織や細胞タイプを明らかにする。
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