b.大豆の湿害耐性等重要形質の改良のための生理の解明

b.大豆の湿害耐性等重要形質の改良のための生理の解明

課題番号2009013895
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2006-2010
年度2009
大課題A 先端的知見を活用した農業生物の開発及びその利用技術の開発
中課題b.大豆の湿害耐性等重要形質の改良のための生理の解明
小課題b.大豆の湿害耐性等重要形質の改良のための生理の解明
大項目試験及び研究並びに調査に係る研究の推進方向
中項目イ 農業の競争力強化と健全な発展に資する研究
摘要1)出芽期の大豆における湿害の発生に関係するたんぱく質の発現はリン酸化により制御されていること、及び冠水により根の細胞膜や細胞壁に障害が生じやすいことを明らかにした。そして冠水ストレスにより顕著に増加する新規遺伝子群を絞り込んだ。また、出芽時の耐湿性には品種間差が存在し、代謝産物プロファイルからその差異を予測できることを示した。一方、アグロバクテリウム法により細胞内局在性を示す蛍光たんぱく質を蓄積する組換え大豆を得ることに成功した。さらに、耐湿性候補遺伝子を導入した形質転換大豆及び耐湿性突然変異大豆を選抜した。2)湛水条件下で形成される通気組織は、効果的に酸素を根粒に供給し、根粒の呼吸活性は高く維持されると推測した。また、通気組織形成と同時に変動するたんぱく質としてアルコール脱水素酵素及びメチオニン合成酵素を同定した。また、 湿害によって植物の病害応答活性が低下するとされているが、茎疫病菌をほ場抵抗性が異なる大豆品種に接種した結果、出芽後の大豆は根の伸長が抑制されるものの少なくとも感染から10日以内に枯死することはなく、品種間差は認められなかった。3)関東地方の基幹品種にツルマメ染色体の一部を導入した染色体断片置換系統から、耐湿性のやや高い材料を見出した。年次・世代間で再現性のある裂皮性QTLに関する準同質遺伝子系統の調査結果から、このQTLが早晩性、粒大等に影響を与えることなく難裂皮性を高めうることを明らかにした。4)肥大開始期の種子の代謝産物プロファイルから、クエン酸回路など有機酸生合成に関わる代謝経路が種子のたんぱく質集積に関わっていることを示した。5)低温障害の程度と低温が全粒数及び全粒重に及ぼす影響については弱い相関性が認められたが、低温障害の程度とわい化病抵抗性の間の関係性については明確でなかった。大豆モザイクウイルスについて、塗抹法による簡便な感染性クローンの接種法を開発するとともに、本ウイルスのアブラムシ媒介性に関与しジーンサイレンシング抑制遺伝子としても機能していると考えられるHC-Proたんぱく質のN末端領域のアミノ酸配列の変異が病徴発現に関与していることを明らかにした。
研究分担(独)農業・食品産業技術総合研究機構,作物研,大豆生理研究チーム
(独)農業・食品産業技術総合研究機構,東北研,大豆生理研究東北サブチーム
予算区分技会交付金研究 委託・バイテク先端技術[新農業展開ゲノムプロ] 文科省[科研費] その他
業績(1)Involvement of two rice ETHYLENE INSENSITIVE3-LIKE genes in wound signaling.
(2)Soybean Proteome Database: A data resource for plant differential omics
(3)Analysis of plasma membrane proteome in soybean and application to flooding stress response
(4)A comprehensive analysis of the soybean genes and proteins expressed under flooding stress using transcriptome and proteome techniques
(5)Proteome analysis of early-stage soybean seedling under flooding stress
(6)Identification of cleistogamy-associated proteins in flower buds of mear-isogenic lines of soybean by differential proteomic analysis
(7)Proteome approach for identifying osmotic-stress-related proteins in soybean roots
(8)Proteome analysis of tobacco leaves under salt stress.
(9)Comparative proteomic analysis of bacterial wilt susceptible and resistant tomato cultures
(10)Map-based cloning of the gene associated with the soybean maturity locus E3
(11)Analyses of the proteomes of the leaf, hypocotyl, and root of young soybean seedlings
(12)Evaluation of drought related characters and protein pattern in winter rapeseed genotypes
(13)Cell wall proteome of wheat roots under flooding stress using gel-based and LC
(14)Comparative analyses of the proteomes of leaves and flowers at various stages of development reveal organ-specific functional differentiation of proteins in soybean
(15)Recent developments in the application of proteomics to the analysis of plant responses to heavy metals
(16)Potato responds to salt stress by increased activity of antioxidant enzymes
(17)Gibberellin-regulated gene in basal region of rice leaf sheath encodes basic helix-loop-helix transcription factor.
(18)The application of the mutated acetolactate synthase gene from rice as the selectable marker gene in the production of transgenic soybeans
(19)Proteome analysis of rice seedling plasma membranes and detection of cold stress responsive membrane proteins
(20)Proteome analysis of probenazole-effect in rice-bacterial blight interactions
(21)Proeomic analysis of bacterial blight defense signaling pathway using thaumatin-like protein overexpressed transgenic rice
(22)Characterization of beta-tubulin 4 regulated by gibberellin in rice leaf sheath
(23)Expressiion of human oocyte-specific linker histone protein and its incorporation into sperm chromatin during fertilization
(24)Identification of flooding stress responsible cascades in root and hypocotyl of soybean using proteome analysis
(25)Molecular cloning and linkage mapping of cryptochrome multigene family in soybean
(26)Varietal differences and morphology of cleistogamy in soybean
(27)QTL analysis of net-like cracking in soybean seed coats
(28)Nitrogen Utilization in the Supernodulating Soybean Variety ""Sakukei 4"" and Its Parental Varieties, ""Enrei"" and ""Tamahomare"".
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030093607
収録データベース研究課題データベース

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