植物において乾燥ストレス情報を統括する分子機構の解明

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環境の劣悪化が進む中で、食糧生産を維持するためにはストレス耐性作物の作出が急務である。そのためには、植物が本来持つストレス耐性獲得機構を理解し、応用することが重要であると考えられる。本研究では、乾燥ストレスの初期および感知に関与するタンパク質因子の同定と、その改変による作物への応用の可能性を検討する。最初に、これまでシロイヌナズナの乾燥ストレス応答の初期においてRAFタンパク質キナーゼが中心的に機能することを示し、現在論文投稿中である。次にそのRAFタンパク質キナーゼの制御因子の探索を行なった。相互作用解析や逆遺伝学的な解析により、いくつかのRAF制御候補因子が得られた。現在その候補遺伝子が欠損した多重変異体の作製を行なっており、完成順に乾燥ストレス評価を行なった。今年度は得られた多重変異体を用いて、網羅的な遺伝子発現解析や、下流であるRAFやSnRK2タンパク質キナーゼの活性化試験を行う。一方、作物への応用を展開するために、イネにおいてRAFキナーゼの改変が乾燥ストレス耐性に及ぼす影響を評価した。最初に、RAF遺伝子をゲノム編集で改変したイネ個体を作出した。予備試験ではRAF遺伝子の改変により乾燥耐性が変化する傾向が観察できた。しかし、得られた後代イネの種子数が少ないため種子増殖を行い、再試験する必要があると考えられる。本研究によりイネなどの作物においてもRAFの機能が重要である可能性が示された。