2015 Fiscal Year Annual Research Report
基幹的代謝の最適化に基づくオオムギの鉄欠乏適応機構の解明
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25292038
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
樋口 恭子 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (60339091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴井 伸郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, 研究員 (20391287)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 鉄欠乏 / オオムギ / 炭素代謝 / 窒素代謝 / SnRK1 / 受容体キナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）鉄欠乏に強いオオムギ品種エヒメハダカNo.1では、鉄欠乏に際し下位葉の老化が促進されることが分かっているが、これと同時に発現が増加する受容体キナーゼIdiRLK1とIdiRLK2に注目している。しかしこれらの分子は受容体ドメインの配列がオオムギ特有で他の植物には高い相同性を示す分子がない上に、オオムギの他品種でもPCRプライマーが機能しないことが分かった。そのため、サザンハイブリダイゼーションやノザンハイブリダイゼーションにより、鉄欠乏耐性の異なる様々なオオムギ品種でこれらの分子の解析を行う計画である。まずサザンハイブリダイゼーションによりゲノム上での存在の有無を確認するためのサザンハイブリダイゼーションの条件検討を行った。オオムギゲノムを断片化するのに適した制限酵素を選定した。
（２）ストレス時にエネルギー代謝を調節するSnRK1のin vitro活性測定法として32P-ATPと合成基質ペプチドを使用する方法を改善し安定して活性を測定できるようになった。またSnRK1の標的分子であるアスパラギン合成酵素遺伝子のmRNA蓄積量の増加が、オオムギでもSnRK1のin vivo活性評価法として使用できることを確認した。鉄欠乏７日目に根ではin vitro活性、in vivo活性ともに、鉄欠乏に強いオオムギ品種エヒメハダカNo.1でも弱い品種シロハダカでも低下傾向であった。これはATPを消費して根で有機酸やムギネ酸を大量合成するのに寄与していると思われた。一方クロロシス症状を示している最新葉では、エヒメハダカNo.1でin vitro活性、in vivo活性ともに増加したが、シロハダカでは明瞭な増減は見られなかった。鉄欠乏時に葉を展開し続けるエヒメハダカNo.1ではATPが枯渇しないように代謝のバランスを制御することにSnRK1が貢献していると思われた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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