イネ冷害克服のための分子生理学的研究

本研究ではこれまでに、イネ冷害の発生機構として、葯におけるジベレリン生合成が低温で抑えられ活性型ジベレリン含量が低下することを明らかにし、さらに、外部からジベレリンと糖を単独または同時に与えることで冷害の被害を緩和させることに成功ていた。今年度は、肥料等の農業資材にも同様の効果が得られるものがあるかを、人工的に作成した野外の冷害環境下で検証した。その結果、アミノ酸発酵液が冷害耐性付与に有益な資材であることを新規に見出すことが出来た。また本研究では、イネ穂ばらみ期耐冷性に関する作用力の大きいQTLであるqCT-7の解析も行なっている。これまでの本研究において、耐冷性の弱い日本晴の遺伝的背景に耐冷性の強いコシヒカリ型qCT-7が置換された系統では耐冷性が向上するが、逆に、コシヒカリの遺伝的背景に日本晴型qCT-7が置換された系統では耐冷性の低下は見られず、qCT-7による耐冷性機構の複雑さを見出してきた。qCT-7のメカニズムを更に解析するため、今年度は日本晴の遺伝的背景にコシヒカリ型qCT-7を含む領域が置換されたSL827とその親2系統を用い、RNA-Seqによるトランスクリプトーム解析を実施した。その結果、18遺伝子がコシヒカリとSL827で低温により2倍以上発現上昇するが、日本晴では2倍より少なくかつSL827のレベルを下回ること、また33遺伝子はコシヒカリとSL827で発現が1 / 2以下に低下するが、日本晴では低下レベルが抑えられ「SL827」のレベル以上で発現することを見出した。これら遺伝子には、染色体上に散在する耐冷性に関わる量的遺伝子が含まれていると考えられ、qCT-7がコシヒカリ型に置換されることで、日本晴染色体上の遺伝子も低温によって発現誘導または抑制が生じ、耐冷性が付与されたと考察した。本研究によりqCT-7による耐冷性機構にまた一歩迫ることが出来た。

本研究ではこれまでに、イネ冷害の発生機構として、葯におけるジベレリン生合成が低温で抑えられ活性型ジベレリン含量が低下することを明らかにし、さらに、外部からジベレリンと糖を単独または同時に与えることで冷害の被害を緩和させることに成功ていた。今年度は、肥料等の農業資材にも同様の効果が得られるものがあるかを、人工的に作成した野外の冷害環境下で検証した。その結果、アミノ酸発酵液が冷害耐性付与に有益な資材であることを新規に見出すことが出来た。また本研究では、イネ穂ばらみ期耐冷性に関する作用力の大きいQTLであるqCT-7の解析も行なっている。これまでの本研究において、耐冷性の弱い日本晴の遺伝的背景に耐冷性の強いコシヒカリ型qCT-7が置換された系統では耐冷性が向上するが、逆に、コシヒカリの遺伝的背景に日本晴型qCT-7が置換された系統では耐冷性の低下は見られず、qCT-7による耐冷性機構の複雑さを見出してきた。qCT-7のメカニズムを更に解析するため、今年度は日本晴の遺伝的背景にコシヒカリ型qCT-7を含む領域が置換されたSL827とその親2系統を用い、RNA-Seqによるトランスクリプトーム解析を実施した。その結果、18遺伝子がコシヒカリとSL827で低温により2倍以上発現上昇するが、日本晴では2倍より少なくかつSL827のレベルを下回ること、また33遺伝子はコシヒカリとSL827で発現が1 / 2以下に低下するが、日本晴では低下レベルが抑えられ「SL827」のレベル以上で発現することを見出した。これら遺伝子には、染色体上に散在する耐冷性に関わる量的遺伝子が含まれていると考えられ、qCT-7がコシヒカリ型に置換されることで、日本晴染色体上の遺伝子も低温によって発現誘導または抑制が生じ、耐冷性が付与されたと考察した。本研究によりqCT-7による耐冷性機構にまた一歩迫ることが出来た。