ダイズ根粒超着生変異株を使った根粒形成オートレギュレーションの機能解析

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本年度は、原因遺伝子の探索と変異による成長形質の変化を明らかにすることを目的としてGmNARK遺伝子の配列解析と変異系統の成長解析を実施した。配列解析では、NOD1-3、NOD2-4でそれぞれ1箇所、NOD3-7で2箇所のミスセンス変異が確認できた。また、変異系統のゲノムDNA上では、GmNARK以外にも変異を確認した。成長解析は、次の栽培試験を実施した。(1) GmNARKの地上部／地下部におけるはたらきを明らかにするために、変異系統と親系統を接ぎ木して栽培し、穂木／台木での根粒数・各部位の乾物重に及ぼす影響を調べた。栽培条件として根粒形成オートレギュレーションが活性化する硝酸塩添加・根粒菌接種を設定した。結果、どの変異系統も穂木で根粒超着生形質を示したが、台木では明確な成長への影響は確認できなかった。(2) 変異系統の根粒超着生以外の形質を明らかにするために、葉の特徴を調べた。栽培条件として根粒形成オートレギュレーションが基底状態である硝酸塩無添加・根粒菌非接種を設定した。結果、葉のトリコーム密度は、NOD1-3とNOD3-7で親系統より有意に低く、NOD2-4で親系統と同程度であることが分かり、葉の細胞数の減少と同様の傾向が認められた。葉の完全展開までに要する日数は、親系統に対してNOD1-3は短い、NOD2-4は長い日数となる傾向を確認した。本年度の栽培試験の結果から、葉の表現型は、GmNARK上の変異箇所の違いが影響を及ぼしている可能性があること、他の遺伝子の変異が影響を与えている可能性が考えられる。