イネを用いた作物の低シュウ酸化技術開発のための基盤研究

本研究課題は作物におけるシュウ酸の低減のため、モデル植物であるイネの葉を用いてシュウ酸蓄積機構の解明を目指すものである。これまでに、研究代表者は世界のイネ・コアコレクション（WRC）および日本のイネ・コアコレクション（JRC）（いずれも農研機構農業生物資源ジーンバンクより分譲）を用いた解析により、イネの品種間で葉のシュウ酸含有量に20倍以上の開きがあること、ジャポニカ型品種の葉がインディカ型およびアウス型品種に比べてシュウ酸を多く蓄積する傾向があることを見出した。WRCおよびJRCともに全ゲノム配列が解読されていることから、シュウ酸含有量に影響を及ぼす遺伝子座を特定するため、昨年度はシュウ酸含有量の品種間差を利用してゲノムワイド関連解析(GWAS)を行った。当初、これまでに研究代表者が阻害剤実験や正逆染色体部分置換系統の解析などで見出した4つの候補遺伝子などががGWASでも検出されるのではないかと予測していた。しかしながら、シュウ酸含有量に影響を及ぼすような有意な遺伝子（座）は見出されなかった。おそらく、さまざまな遺伝的要因がシュウ酸蓄積に関与しているためと考えられる。一方、シュウ酸の周辺代謝物についてもCE-MSを用いて定量を行い、シュウ酸含有量との相関解析を行った。その結果、シュウ酸とクエン酸との間に強い正の相関がみられ、シュウ酸合成経路の上流であるクエン酸の含有量がシュウ酸含有量に影響する可能性が考えられた。同じくシュウ酸合成経路の上流であるアスコルビン酸はシュウ酸と弱い負の相関を示した。以上より、GWASによりシュウ酸含有量の品種間差に影響を及ぼす遺伝子（座）は特定できなかったものの、アスコルビン酸よりもクエン酸を上流とするイソクエン酸経路がシュウ酸ん含有量に影響を及ぼす可能性が示唆された。

本研究課題は作物におけるシュウ酸の低減のため、モデル植物であるイネの葉を用いてシュウ酸蓄積機構の解明を目指すものである。これまでに、研究代表者は世界のイネ・コアコレクション（WRC）および日本のイネ・コアコレクション（JRC）（いずれも農研機構農業生物資源ジーンバンクより分譲）を用いた解析により、イネの品種間で葉のシュウ酸含有量に20倍以上の開きがあること、ジャポニカ型品種の葉がインディカ型およびアウス型品種に比べてシュウ酸を多く蓄積する傾向があることを見出した。WRCおよびJRCともに全ゲノム配列が解読されていることから、シュウ酸含有量に影響を及ぼす遺伝子座を特定するため、昨年度はシュウ酸含有量の品種間差を利用してゲノムワイド関連解析(GWAS)を行った。当初、これまでに研究代表者が阻害剤実験や正逆染色体部分置換系統の解析などで見出した4つの候補遺伝子などががGWASでも検出されるのではないかと予測していた。しかしながら、シュウ酸含有量に影響を及ぼすような有意な遺伝子（座）は見出されなかった。おそらく、さまざまな遺伝的要因がシュウ酸蓄積に関与しているためと考えられる。一方、シュウ酸の周辺代謝物についてもCE-MSを用いて定量を行い、シュウ酸含有量との相関解析を行った。その結果、シュウ酸とクエン酸との間に強い正の相関がみられ、シュウ酸合成経路の上流であるクエン酸の含有量がシュウ酸含有量に影響する可能性が考えられた。同じくシュウ酸合成経路の上流であるアスコルビン酸はシュウ酸と弱い負の相関を示した。以上より、GWASによりシュウ酸含有量の品種間差に影響を及ぼす遺伝子（座）は特定できなかったものの、アスコルビン酸よりもクエン酸を上流とするイソクエン酸経路がシュウ酸ん含有量に影響を及ぼす可能性が示唆された。