2022 Fiscal Year Annual Research Report
イネ冷害におけるエピジェネティックな制御機構の解明
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18H03947
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
東谷 篤志 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (40212162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺西 美佳 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (10333832)
下野 裕之 岩手大学, 農学部, 教授 (70451490)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | イネ低温障害 / エピジェネティック制御 / 温度ストレス / 生殖成長 / 穂ばらみ期耐冷性 / 水温 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表者の東北大学の研究チームでは、宮城県古川農業試験場の耐冷性検定圃場と通常圃場で2019、20、21年度に、耐冷性の弱いササニシキと耐冷性の強いひとめぼれのサンプリングを行い、全ゲノムにおけるヒストンH3K4me3およびH3K27me3の修飾について、京都大学の研究チームとともにデータ収集を行ってきた。その結果、幼穂から葯に分化する過程でみられたヒストンH3K4ならびにK27の特異的なトリメチル化が再現性良く確認され、幼穂ならびに葯特異的に発生分化に伴う広範なエピジェネティック修飾が生じることを明らかにした。さらに、葯特異的なH3K4me3のエピジェネティック修飾は、低温処理により、耐冷性の弱いササニシキで顕著に抑制されることを見出した。3年分の網羅的な遺伝子発現の解析からは、葯特異的にエピジェネティック修飾を受けた遺伝子群に加えて、ヒストンメチル化酵素や脱メチル化酵素などの遺伝子群についても調べることができた。
岩手大学の分担研究チームでは、イネ穂ばらみ期耐冷性が多窒素施用で低下するエピジェネティック機構の解明として、(1)多窒素によるシンクサイズとしての籾数の増加による１籾あたりの資源競合の影響に加えて、同一のシンクサイズでもその効果が持続することから質的な効果もあることを明らかにした。(2)多窒素施用による応答性に違いのある品種「ひとめぼれ」と「蒙古稲」の組み換え近交系を用いたQTL解析の結果、少肥条件では第1、9染色体上に、多肥条件では第7染色体と窒素条件による異なる領域にQTLを検出すること、「ひとめぼれ」と「ササニシキ」の組み換え近交系を用いたQTL解析の結果、同様に、少肥条件で第7、8、11染色体に、多肥条件で窒素条件による異なる領域にQTLを第7、11染色体検出することができ、第8染色体の領域が窒素応答性の候補となること、を明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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