イネ種子の細胞内物質貯蔵における小胞体機能タンパク質の機能解明とその育種的利用

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H02933
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 熊丸 敏博 九州大学, 農学研究院, 教授 (00284555)
• 研究分担者: 久保 貴彦 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00370148) ; 牛島 智一 摂南大学, 農学部, 講師 (50815058) ; 藤田 直子 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (90315599)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: イネ / 種子 / 貯蔵タンパク質 / デンプン

研究実績の概要

1、プロラミンの小胞体内への蓄積機構解明
複数種のCysRプロラミン分子を欠失したesp3変異の原因となる候補遺伝子について、相補性検定のための遺伝子コンストラクトを構築した。構築した遺伝子コンストラクト使ってesp3 変異体由来カルスを形質転換した。相補性検定の結果、候補遺伝子がesp3変異の原因となる遺伝子であることが明らかとなった。
2、グルテリン前駆体の小胞体からの小胞輸送機構解明
小胞体内にグルテリン前駆体を多量に蓄積するglup7変異体とGlup1変異体とを材料に用いた。glup7変異体の原因となる候補遺伝子について相補性検体のための遺伝子コンストラクトを構築した。Glup1変異体に関して、Mutmap解析をやり直すための材料となる交雑F2からGlup1ホモ個体を選抜した。
3、小胞体タンパク質と澱粉合成代謝制御との関連性解明
グルテリン前駆体を多量に集積する突然変異系統EM25、EM660、PMB3-2、PMB5-2種子における澱粉合成関連酵素を解析した。登熟種子から抽出したタンパク質を用いてNative-PAGEによるSS、BE、DBEの活性染色、完熟種子から抽出したタンパク質を用いてSS、BE、ISA、PUL、Pho特異抗体によるウエスタン分析によってタンパク質量を解析した。いずれの系統においても澱粉合成関連酵素の活性と量は野生型と大差なかった。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Whole-genome sequencing of rice mutant library developed by N-methyl-N-nitrosourea mutagenesis of fertilized egg cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Kubo, Yoshiyuki Yamagata, Hiroaki Matsusaka, Atsushi Toyoda, Yutaka Sato, Toshihiro Kumamaru
  • 雑誌名: Rice 巻: 15 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12284-022-00585-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic background negates improvements in rice flour characteristics and food processing properties caused by a mutant allele of the PDIL1-1 seed storage protein gene. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kiyosumi Hori, Tomoya Okunishi, Kenji Nakamura, Ken Iijima, Masahiri Hagimoto, Katsuyuki Hayakawa, Koka Shu, Takashi Ikka, Masanori Yamasaki, Yoshinobu Takeuchi, Shota Koyama, Keisuke Ozawa, Yoshimasa Tsujii, Toshiaki Kayano, Takuro Ishii, Toshihiro Kumamaru, Yasushi Kawagoe, Toshio Yamamoto.
  • 雑誌名: Rice 巻: 15 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12284-022-00560-w
  • 査読あり
• [学会発表] イネ変異体オンラインスクリーニングシステムの構築と公開 , (2023)
  • 著者名/発表者名: 久保 貴彦 , 山形 悦透 , 松坂 弘明 , 佐藤 豊 ,熊丸 敏博
  • 学会等名: 日本育種学会