Molecular cloning and characterization of grains quality stabilization for enhancement of environmental adaptability

穂発芽耐性の有用アリルの探索とその分子機構の解明を目的に、コシヒカリ（Ksh）と穂発芽耐性の強いインド稲品種Nona Bokra（Nona）を用いたQTL解析によって、第1染色体短腕に座乗する穂発芽耐性qSdr6が見出された。本年度は、qSdr6の候補領域内に2つ存在したQTLのうち、qSdr6bに着目した解析を行った。ファインマッピングの候補領域内で非同義置換が確認されたGeneAとGeneCのどちらかが責任遺伝子であると考えられた。発現解析の結果、KshとNIL間で発現量が異なったGeneAが責任遺伝子の可能性が高いと考えられた。GeneAについて、イネ科近縁種とのアミノ酸配列の相同性を比較したところ、Ksh型アリルが広く保存されていたため、Nona型アリルが変異型であると予想された。このことから、NILにおけるGeneAの発現量低下は、Nona型変異によるGeneAの機能の低下あるいは消滅に起因することが推察され、qSdr6bの責任遺伝子はGeneAであると考えられた。RAP-DBより、GeneAは機能未知のタンパク質をコードしていたが、シロイヌナズナの相同遺伝子はグルコースシグナルの調節因子として機能していることが報告されており、イネでも同様な機能が推察された。興味深いことに、外因性グルコースによる発芽試験より、休眠時におけるNIL(qSdr6b)の種子発芽は、KshやNIL(qSdr6a)と比べて高いグルコース感受性を示したことから、qSdr6bの責任遺伝子はGeneAであることが強く示唆された。以上より、穂発芽耐性遺伝子qSdr6b/GeneAはグルコースシグナル伝達を介したABAの高蓄積により、穂発芽耐性を示すと考えられた。

穂発芽耐性の有用アリルの探索とその分子機構の解明を目的に、コシヒカリ（Ksh）と穂発芽耐性の強いインド稲品種Nona Bokra（Nona）を用いたQTL解析によって、第1染色体短腕に座乗する穂発芽耐性qSdr6が見出された。本年度は、qSdr6の候補領域内に2つ存在したQTLのうち、qSdr6bに着目した解析を行った。ファインマッピングの候補領域内で非同義置換が確認されたGeneAとGeneCのどちらかが責任遺伝子であると考えられた。発現解析の結果、KshとNIL間で発現量が異なったGeneAが責任遺伝子の可能性が高いと考えられた。GeneAについて、イネ科近縁種とのアミノ酸配列の相同性を比較したところ、Ksh型アリルが広く保存されていたため、Nona型アリルが変異型であると予想された。このことから、NILにおけるGeneAの発現量低下は、Nona型変異によるGeneAの機能の低下あるいは消滅に起因することが推察され、qSdr6bの責任遺伝子はGeneAであると考えられた。RAP-DBより、GeneAは機能未知のタンパク質をコードしていたが、シロイヌナズナの相同遺伝子はグルコースシグナルの調節因子として機能していることが報告されており、イネでも同様な機能が推察された。興味深いことに、外因性グルコースによる発芽試験より、休眠時におけるNIL(qSdr6b)の種子発芽は、KshやNIL(qSdr6a)と比べて高いグルコース感受性を示したことから、qSdr6bの責任遺伝子はGeneAであることが強く示唆された。以上より、穂発芽耐性遺伝子qSdr6b/GeneAはグルコースシグナル伝達を介したABAの高蓄積により、穂発芽耐性を示すと考えられた。