ゲノム情報を活用した麦・大豆の重要形質制御機構の解明と育種素材の開発

ゲノム情報を活用した麦・大豆の重要形質制御機構の解明と育種素材の開発

課題番号2014025514
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2011-2015
年度2014
研究問題②土地利用型耕種農業を支える先導的品種育成と基盤的技術の開発
大課題ゲノム情報を活用した麦・大豆の重要形質制御機構の解明と育種素材の開発
中課題ゲノム情報を活用した麦・大豆の重要形質制御機構の解明と育種素材の開発
大項目食料安定供給のための研究開発
中項目(1) 地域の条件・資源を活かした高生産性水田・畑輪作システムの確立
摘要ムギの越冬性に関しては、
a) 抗菌タンパク質をコードするコムギwin遺伝子をパーティクルボンバードメント法でコムギ未熟胚カルスに導入し、形質転換カルスを得た。
b) ラフィノース族オリゴ糖合成関連遺伝子導入系統は、導入遺伝子が後代で維持されていないことが判明した。
ムギの穂発芽耐性については、
「きたほなみ」のアブシジン酸代謝酵素遺伝子(TaABA8’OH1-D)欠失変異体は原品種より発芽が抑制される結果を得た。
ダイズの耐冷性及び耐湿性に関しては、
a) ダイズ品種「エンレイ」よりも耐湿性の高い品種は、冠水障害指標タンパク質(エクスパンシン様タンパク質等)の蓄積が少ないことを明らかにした。さらに「タチナガハ」にツルマメの染色体を一部導入した系統で、やや高い耐湿性を示す系統を見出した。
b) インド型イネ由来冠水抵抗性遺伝子(Sub1A)、同祖遺伝子(AP2/ERFVII)、冠水誘導性遺伝子(FIS1)を導入した組換えダイズについて遺伝子を固定化し発現していることを確認した。耐冷性候補遺伝子のシトクロムP450遺伝子を導入したダイズについて遺伝子発現を確認した。
このほか、
a) フルクタン合成酵素を導入した組換え系統で耐凍性、ディフェンシンとシスタチン遺伝子を導入した組換え系統で赤かび病抵抗性が向上することを確認した。
b) 発芽抑制効果が認められた「タマイズミ」のTaABA8’OH1-A/D変異体は、中課題「小麦品種開発・利用」の穂発芽耐性品種の育種素材とした。
c) 耐湿性については、嫌気条件下で地上部から根端に酸素を効率良く供給するためにイネなどの湿性植物が根の基部の外皮組織に形成する酸素漏出バリア形成に関与する3つの転写因子の高発現コンストラクトのコムギへの形質転換を行い、導入遺伝子の発現を確認した後、T2ホモ固定系統を得た。
研究分担今井亮三
小松節子
協力分担関係カネカ
北大院農
農業生物資源研究所
理研
道総研
名古屋大学
国際農研
農水光学研
筑波大
前橋工科大
予算区分技会交付金研究 攻めの農林水産業の実現に向けた革新的技術緊急展開事業 委託プロ・バリューチェーン[次世代ゲノム] 文科省[科研費] 文科省・JST競争的資金 文科省・その他 その他
業績(1)Analysis of soybean root proteins affected by gibberellic acid treatment under flooding stress
(2)Arabidopsis COLD SHOCK DOMAIN PROTEIN 2 influences ABA accumulation in seed and negatively regulates germination
(3)TaSK5, an abiotic stress-inducible GSK3/Shaggy-like kinase from wheat, confers salt and drought tolerance in transgenic Arabidopsis.
(4)Transcriptome analysis of barley identifies heat shock and HD-Zip I transcription factors up-regulated in response to multiple abiotic stresses
(5)Identification of rice β-glucosidase with high hydrolytic activity towards salicylic acid β-D-glucoside
(6)Line differences in fructan content and fructan biosynthesis-related gene transcript accumulation are related to distinct freezing tolerance levels in synthetic wheat hexaploids.
(7)An N-terminal region of a Myb-like protein is involved in its intracellular localization and activation of a gibberellin-inducible proteinase gene in germinated rice seeds.
(8)Characterization of a wheat pathogenesis-related protein, TaBWPR-1.2, in seminal roots in response to waterlogging stress.
(9)Characterization of proteins in soybean roots under flood and drought stresses
(10)Gel-free quantitative proteomics approach to identify cotyledon proteins in soybean under flooding stress
(11)Potential marker proteins for ozone-induced yield reduction in rice
(12)Proteomic analyses of soybean root tips during germination
(13)Proteomic and metabolomic analyses of soybean root tips under flooding stress
(14)Quantitative proteomics of the root of transgenic wheat expressing TaBWPR-1.2 genes in response to waterlogging.
(15)Adventitious roots of wheat seedlings that emerge in oxygen-deficient conditions have increased root diameters with highly developed lysigenous aerenchyma.
(16)A transgenic approach to controlling wheat seed dormancy level by using Triticeae DOG1-like genes.
(17)Comparative physiology and proteomic analysis of two wheat genotypes contrasting in drought tolerance
(18)Development- and cold-regulated accumulation of cold shock domain proteins in wheat.
(19)Proteomic analysis of Physcomitrella patens treated with 12-oxo-ohytodienoic acid, an important oxylipin in plants
(20)High production of plant type levan in sugar beet transformed with timothy (Phleum pratense) 6-SFT genes
(21)Wheat proteomics: proteome modulation and abiotic stress acclimation
(22)A redox-sensitive cysteine residue regulates the kinase activities of OsMPK3 and OsMPK6 in vitro.
(23)A triticale water-deficit-inducible phytocystatin inhibits endogenous cysteine proteinases in vitro.
(24)Gel-free proteomic analysis of soybean root protein affected by calcium under flooding stress
(25)Phosphoproteomics reveals the effect of ethylene in soybean root under flooding stress
(26)Quantitative proteomics reveals the effect of protein glycosylation in soybean root under flooding stress
(27)Quantitative proteomics reveals that peroxidase play key roles in post-flooding recovery in soybean roots
(28)Quantitative proteomics reveals the role of protein phosphorylation in rice embryos during early stage of germination
(29)Variation in root development response to flooding among 92 soybean lines during early growth stages
(30)Analyses of ?ooding tolerance of soybean varieties at emergence and varietal differences in their proteomes
(31)Analysis of initial changes in the proteins of soybean root tip under flooding stress using gel-free and gel-based proteomic techniques
(32)COLD SHOCK DOMAIN PROTEIN 3 is involved in salt and drought stress tolerance in Arabidopsis
(33)Profiling of mitochondrial proteome in wheat roots.
(34)Ultra weak photon emission and proteomics analyses in plants under abiotic stress
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030217065
収録データベース研究課題データベース

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