可塑性に富むオオムギ光化学系の多様な鉄欠乏順応機構の解明

阐明高塑性大麦光系统的各种缺铁适应机制

基本信息

批准号：
20H02891
负责人：
樋口恭子
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

（１）PIUE（光合成鉄利用効率）を指標としたQTL解析：　新研究棟に研究室が移転して以来、光合成測定装置のCO2吸収速度の値が安定せず、約200個体のF2の測定値のうち半分以上が採用できないことが分かった。新研究棟の空調が原因であることが分かるまで、また新研究棟でも計測可能な後継機種を他研究室から借りることが決まるまでに時間を要し、追加のF2の計測およびGRAS-Di解析の外部委託は令和5年度に持ち越さざるを得なくなった。その間、採用できなくなったF2凍結葉からチラコイド膜を抽出し、77Kクロロフィル蛍光測定により光化学系II／光化学系Iの比を算出したところ、これにも遺伝子型による相違が見いだされ、光化学系の鉄欠乏適応に関わる新たなQTL指標として利用できる可能性が高まった。（２）オオムギ光化学系の品種間差：　エヒメハダカ１とサラブ１はどちらも鉄欠乏に強いが、鉄欠乏時にサラブ１はむしろ光化学系Iタンパク質の蓄積量を激減させるにもかかわらず光化学系Iの機能はエヒメハダカ１よりも維持していることが明らかになった。この差異に関わるチラコイド膜の特徴として、グラナチラコイド膜とストロマチラコイド膜の存在比が両品種で異なること、およびストロマチラコイド膜上のタンパク質複合体組成が両品種で異なる可能性が示された。これらの知見を令和4年度末に投稿し、現在、受理に向けて修正中である。（３）オオムギ特有のアンテナタンパク質HvLhcb1.12の解析：　新研究棟に研究室が移転して以来、イネやオオムギのカルスの増殖や再分化が不良となっている。こちらも新研究棟の空調が原因で、研究室内が乾燥していることが主要因である可能性が高まっている。既に作出されているHvLhcb1.12導入イネについては、光強度により、鉄欠乏下での光合成速度が野生型とは異なることが分かった。

（1）以PIUE（光合铁利用效率）为指标的QTL分析：自实验室搬迁至新研究楼后，光合作用测量装置的CO2吸收率值尚未稳定，已对约200个个体的F2测量进行了分析。进行后发现有一半以上的值不能被采用。我们花了一些时间才发现问题是由新研究楼的空调引起的，并且花了一些时间我们才决定从另一个实验室借用可以在新研究楼进行测量的后继模型，并附加需要将 F2 测量和 GRAS-Di 分析外包到 2025 财年。在此期间，我们从F2冷冻叶片中提取了无法再采用的类囊体膜，并通过测量77K叶绿素荧光来计算光系统II/光系统I的比率，其用作与缺陷适应相关的新QTL指标的可能性增加了。。 (2)品种间大麦光系统的差异：Ehime Hadaka 1和Sarab 1均能抵抗缺铁，但Sarab 1显着减少了缺铁期间光系统I蛋白积累的量，结果表明其功能保持得更好；爱媛肌高 1.至于与这种差异相关的类囊体膜的特征，表明两个品种之间的类囊体膜和层状类囊体膜的丰度比不同，并且两个品种之间的层状类囊体膜上的蛋白质复合物的组成可能不同。品种。这些调查结果于 2020 年底提交，目前正在修订以供接受。 (3)大麦特异性天线蛋白HvLhcb1.12分析：自从实验室搬到新的研究大楼后，水稻和大麦的愈伤组织增殖和再分化一直很差。越来越有可能，造成这种情况的主要原因是新研究楼的空调导致研究实验室内部干燥。对于已经生产的HvLhcb1.12转染水稻，发现缺铁条件下的光合速率与野生型不同，这取决于光强度。