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2014 年度 実績報告書

浸透圧ストレス条件下での根系可塑性発現過程についての多面的・網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 24380011
研究機関秋田県立大学

研究代表者

小川 敦史  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (30315600)

研究分担者 犬飼 義明  名古屋大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (20377790)
野下 浩二  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (40423008)
永澤 信洋  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード浸透圧ストレス / 側根 / イネコアコレクション / マイクロアレイ解析 / メタボローム解析 / QHBタンパク質
研究実績の概要

包括的イネ品種群より前年度までに選抜を行った浸透圧ストレス耐性品種IR 58とストレス感受性品種Basilanonを用い、マイクロアレイ法により浸透圧ストレス処理による遺伝子発現変動の網羅的解析を行った。対照区と比較してストレス処理によりIR 58では7倍以上発現を示した遺伝子が1278、1/7以下に減少した遺伝子が380検出された。一方Basilanonでは7倍以上発現を示した遺伝子が1225、1/7以下に減少した遺伝子が645検出された。耐性品種は側根形成誘導遺伝子の発現が優位に増加していたのに対し、感受性品種では優位に減少していた。この結果は耐性品種のL型側根数が著しく増加していた現象と一致した。
さらにメタボローム解析と関連実験の結果から、耐性品種はTCA回路のクエン酸合成酵素の活性が維持されており、感受性品種は減少していたことから植物体全体の代謝活性が減少していると考察された。解析結果については今後さらに精査していく。
側根形成を制御するQHBタンパク質の作用機構を解析するため、相互作用する候補因子
をYeat Two-Hybrid法により探索した結果、QHBはストレス応答性遺伝子と相互作用することが示唆された。また、マイクロアレイ法によりQHBの下流候補遺伝子として代謝系に関わる多くの遺伝子群が同定された。
前年度までに選抜したWRCイネの中で特に弱いもしくは強い品種を8品種選びそれらの品種の間で交配を行った。その結果19組み合わせの交配で種子が得られ、そのF1個体を育成しF2種子を得た。今後得られた種子を用い、浸透圧ストレス耐性に関与している遺伝子の同定につなげる。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Genotypic Variation in Osmotic Stress Tolerance Among Rice Cultivars and Its Association with L-type Lateral Roots Development.2015

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Toyofuku, Maya Matsunami, and Atsushi Ogawa
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 18 ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] QTL associated with lateral root plasticity in response to soil moisture fluctuation stress in rice.2015

    • 著者名/発表者名
      Jonathan M. Niones, Yoshiaki Inukai, Roel R. Suralta and Akira Yamauchi
    • 雑誌名

      Plant Soil

      巻: 391 ページ: 63-75

    • DOI

      10.1007/s11104-015-2404-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 稲の生長を支える根〔4〕-地上部の生長の良否は根のそれによって規定される-(その2)葉の抽出・老化に伴う構成成分の変化、およびそれと光合成能力の関係2015

    • 著者名/発表者名
      川島長治、小川敦史
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 90 ページ: 39-404

  • [雑誌論文] 稲の生長を支える根〔3〕-地上部の生長の良否は根のそれによって規定される2015

    • 著者名/発表者名
      川島長治、小川敦史
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 90 ページ: 306-314

  • [雑誌論文] 稲の生長を支える根〔2〕-地上部の生長の良否は根のそれによって規定される2015

    • 著者名/発表者名
      川島長治、小川敦史
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 90 ページ: 50-62

  • [雑誌論文] Methyl jasmonate elicits the production of methyl (E)-2-hexenoate2015

    • 著者名/発表者名
      Tamogami, S., Noge, K., Agrawal, G. K., Rakwal, R.
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 589 ページ: 390-395

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2014.12.025.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 稲の生長を支える根〔1〕-地上部の生長の良否は根のそれによって規定される-2014

    • 著者名/発表者名
      川島長治、小川敦史
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 89 ページ: 1230-1241

  • [学会発表] イネにおける浸透圧ストレス耐性の遺伝的変異と発現変動遺伝子の網羅的解析2015

    • 著者名/発表者名
      豊福恭子、松波麻耶、小川敦史
    • 学会等名
      第42回根研究集会
    • 発表場所
      秋田県立大学
    • 年月日
      2015-06-06 – 2015-06-06
  • [学会発表] イネにおける浸透圧ストレス耐性の遺伝的変異と代謝物質変動の網羅的解析2015

    • 著者名/発表者名
      小川敦史、松波麻耶、豊福恭子
    • 学会等名
      第42回根研究集会
    • 発表場所
      秋田県立大学
    • 年月日
      2015-06-06 – 2015-06-06
  • [学会発表] 栄養生長を続ける新規イネ突然変異体の解析2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤(永澤)奈美子、永澤信洋、長戸康郎
    • 学会等名
      第127回日本育種学会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-23
  • [学会発表] イネQHBタンパク質の相互作用および下流制御因子の探索2014

    • 著者名/発表者名
      柴田晃秀、柴田恭佑、西内俊策、稲橋宏樹、犬飼義明
    • 学会等名
      第126回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      南九州大学
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-27
  • [学会発表] イネの根端分裂組織の維持に関わるrrl3突然変異体の解析2014

    • 著者名/発表者名
      Shelley Israt Jahan、渡邉紗哉華、永澤信洋、小川敦史、北野英己、犬飼
    • 学会等名
      第126回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      南九州大学
    • 年月日
      2014-09-26 – 2014-09-27

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公開日: 2016-06-01  

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