イネのリン酸欠乏条件下における根の生長や耐性に関与する候補遺伝子の解析

水稻缺磷条件下根系生长和耐受性相关候选基因分析

• 批准号: 14F04704
• 负责人: Wissuwa Matthias
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Japan International Research Center for Agricultural Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04704/
• 关键词: イネ遺伝子型; Nipponbare; 根毛分析; シンクロトロン; Nerica4; OsXTH2; OsXXT1; 形質転換; リン酸欠乏条件下; 根の構造; 遺伝子の塩基配列; 遺伝子発現レベル; 形質転換体イネ; 形質転換植物; T2世代の形質転換イネ; 組織特異的プロモーター制御

複数のイネ遺伝子型の圃場実験により、土壌のリン欠乏に関する顕著な相違を明らかにした。大型の根系を形成する遺伝子型では、より多くのリンを取り込み、リン欠乏条件下においてもより多くのバイオマスを形成した。しかし、幾つかの遺伝子型では、同程度の高いリンの取り込み量で、同程度のバイオマス形成を示したが、根系は非常に小型であった。根効率を向上させるメカニズムを解明するため、幾つかの詳細な試験を行った。リゾボックスを用い、対照的なREを示す遺伝子型を検討し、個々の植物の根系の詳細な分析を行った。イネの根系は、主根（種子根及び冠根）と、側根から構成され、厚く長いL-タイプ、小型で短いS-タイプ、並びに高い順位での分岐／側根（LR）タイプが存在する。この詳細な根毛の分析はこれまで行われたことはなく、これらの根のタイプの明瞭な相違が示された。全体的に、主根では根毛が最も長く、続いてL-タイプ、S-タイプ、及び第2順位のLR（通常、最も短い根毛を形成）のように徐々に根毛が短くなる傾向が観察された。土壌ベースの環境下、根毛形成の詳細な分析を行った。土壌で成長した主根では、～200μmの根毛を形成したのに対し、栄養液で成長した主根では、その2倍長い根毛を形成した。これは、サウサンプトン大学との共同研究における、シンクロトロンベースの方法により、無処理の土壌中の根毛の検出を通じて確認された。これらの結果は近日中に発表する予定である。遺伝子組換え部分では幾つかのコンストラクトをクローニングした。2つの標的遺伝子OsXTH2及びOsXXT1について、ベクターの構築及びクローニングを行い、pBIHubi::XTH2、pPS1aPht1::XTH2、及びpPS1aPht1::XXT1をそれぞれ作製した。これらを用いて、石垣市（日本）のJIRCASの形質転換を担当する部門の協力により、根効率が低い遺伝子型Nerica4、及び標準的な変種Nipponbareを形質転換した。

Traces of plural の イ ネ 伝 sub-type の nursery field be 験 に よ り, soil 壌 の リ ン owe lack に masato す る 顕 the な conceives を Ming ら か に し た. Large を の root formation す る heritage 伝 sub-type で は, よ り more く の リ ン を take り 込 み, リ ン owed under the condition of lack of に お い て も よ り more く の バ イ オ マ ス を form し た. し か し, several つ か の heritage 伝 sub-type で は, high degree with の い リ ン の take り 込 み で, with degree の バ イ オ マ ス formation を し た が, root は very に small で あ っ た. The root efficiency を is explained to させるメカニズムを for するため, and the number of を detailed な experiments を lines った. リ ゾ ボ ッ ク ス を い, according to the seaborne な RE を shown す heritage 伝 sub-type を beg し 検, a 々 の の の roots な detailed analysis line を っ た. イ ネ の root は, taproot と (seeds and び crown root), lateral root か ら constitute さ れ, long thick く い L - タ イ プ short, small で い S - タ イ プ and び に high い pick で の gaps/lateral root (LR) タ イ プ が exist す る. こ の detailed な hair の analysis は こ れ ま で line わ れ た こ と は な く, こ れ ら の root の タ イ プ の clear な が deemed in さ れ た. All に, taproot で は hair long が most も く, 続 い て L - タ イ プ, S - タ イ プ, line 2 and び の LR (usually short, most も い hair を formation) の よ う に xu 々 に hair short が く な る tendency が 観 examine さ れ た. Detailed な analysis of root hair formation in soil ベ ス ス を rows った. Soil 壌 で growth し た taproot で は, ~ 200 microns の hair を form し た の に し seaborne liquid, tech students.their ownship で growth し た taproot で は, そ の 2 times as long as い hair を form し た. こ れ は, サ ウ サ ン プ ト と ン university joint research に の お け る, シ ン ク ロ ト ロ ン ベ ー ス の way に よ り, no 処 の の hair in the soil 壌 の 検 out を tong じ て confirm さ れ た. The results of れら れら are recently released in に and する are confirmed である. Heritage 伝 subgroups in part え で は several つ か の コ ン ス ト ラ ク ト を ク ロ ー ニ ン グ し た. 2 つ の mark heritage 伝 OsXTH2 and び OsXXT1 に つ い て, ベ ク タ ー の constructs and び ク ロ ー ニ ン グ を い, pBIHubi: : XTH2, pPS1aPht1: : XTH2 and び pPS1aPht1: : XXT1 を そ れ ぞ れ cropping し た. こ れ ら を with い て, ishigaki city (Japan) の JIRCAS の form quality planning in を bear す の る department together に よ り, root sharper rate が low い heritage 伝 Nerica4 type, and び standards な - kind of Nipponbare を form quality planning in し た.

项目成果

Unravelling the impact of root hairs in rice( Oryza sativa)varieties in response to limited supply of phosphorus

揭示水稻品种根毛对磷供应有限的影响

• 发表时间: 2015
• 作者: A. Mori;T. Fukuda;P. Vejchasarn;J. Nestler;J. Pariasca-Tanaka;M. Wissuwa;ガイルホルン､バルバラ;E. O.Lungu;ガイルホルン，バルバラ;Josefine NESTLER
• 通讯作者: Josefine NESTLER

"Accessing the impact of root hairs on P deficiency in rice (/Oryza sativa/) varieties"

“了解根毛对水稻 (/Oryza sativa/) 品种缺磷的影响”

• 发表时间: 2014
• 作者: A. Mori;T. Fukuda;P. Vejchasarn;J. Nestler;J. Pariasca-Tanaka;M. Wissuwa;ガイルホルン､バルバラ;E. O.Lungu;ガイルホルン，バルバラ;Josefine NESTLER;E. O.Lungu;Josefine NESTLER
• 通讯作者: Josefine NESTLER