イネの窒素吸収を制御する根系機能の遺伝的特性と窒素環境応答に関する研究

水稻根系吸氮功能遗传特征及对氮环境的响应研究

基本信息

批准号：
14J40030
负责人：
松波麻耶
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究成果により、圃場栽培した幅広い生育ステージの水稲根からRNAを抽出する方法を確立するとともに、主要な窒素の輸送担体についてのプライマーの整備を行った。遺伝子発現解析に用いる内在性コントロール遺伝子は、既往の研究で広く利用されている遺伝子を用いたが、フィールドで栽培した水稲根では、生育ステージが進むほど、これら遺伝子の発現レベルも大きく低下してしまうことが分かった。そこで、今年度は内在性コントロール遺伝子として有望な、より安定的発現を示す遺伝子を探索し、フィールドにおける水稲根の遺伝子発現解析手法を高度化することを目指した。TATA-binding proteinならびにCyclin domain containing proteinをコードする遺伝子の発現レベルを既往のコントロール遺伝子(Actin, Ubiquitinなど) と比較した。圃場栽培した水稲根を用いて、リアルタイムPCR解析を行った結果、生育期間を通じて全く発現が変動しない遺伝子は無かったものの、新規遺伝子は、従来のコントロール遺伝子よりも優れた安定性を示した。この内在性コントロール遺伝子を用い、フィールドでの水稲の根における遺伝子発現の日周変動や生育ステージでの変遷を解析した結果、フィールドにおける遺伝子の外部環境に対するダイナミックな応答性、各遺伝子間の共発現性、植物体内での水と窒素の輸送・代謝の関係についても興味深い結果が得られた。本研究では、分子生物学的手法に馴染みのない研究者でも取り組みやすいよう、簡便なRNA抽出法を提案した。これらの技術を活用し、多くのフィールド研究者が作物の実際に生育する場であるフィールドでの遺伝子発現動態を明らかにしていくことで、分子生物とフィールドサイエンスの双方の理解と発展が進み、革新的な品種開発や栽培技術の向上に寄与するものと期待している。

根据我们迄今为止的研究成果，我们建立了一种从田间生长的水稻根中在不同生长阶段提取RNA的方法，并制备了主要氮转运蛋白的引物。用于基因表达分析的内源控制基因是以前研究中广泛使用的基因，但在田间生长的水稻根中，随着生长阶段的进展，这些基因的表达水平显着下降。把它带走。因此，今年我们的目标是寻找表达更稳定、有希望作为内源调控基因的基因，并改进在田间分析水稻根部基因表达的方法。将编码 TATA 结合蛋白和 Cyclin 结构域蛋白的基因的表达水平与现有对照基因（肌动蛋白、泛素等）进行比较。使用田间种植的水稻根部进行的实时PCR分析表明，尽管没有基因的表达在整个生长期间完全没有变化，但新基因比传统对照基因表现出更高的稳定性。利用该内源调控基因，我们分析了田间水稻根部基因表达的日波动和生育阶段的变化。结果揭示了基因对田间外部环境的动态响应，以及基因与水稻之间的共表达。关于植物体内水和氮的性质、运输和代谢之间的关系，还获得了每个基因的有趣结果。在本研究中，我们提出了一种简单的RNA提取方法，以方便不熟悉分子生物学方法的研究人员。利用这些技术，许多田间研究人员将阐明作物实际生长的田间基因表达动态，这将促进分子生物学和田间科学的理解和发展，我们希望这将有助于创新品种和作物的开发。栽培技术的改进。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

イネにおける浸透圧ストレス耐性の遺伝的変異と代謝物質変動の網羅的解析

水稻耐渗透胁迫遗传变异和代谢变异综合分析

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hidehiro Hayashi;Mari Murai-Hatano;Junko Ishikawa-Sakurai;Yoko Tominaga;Maya Matsunami;豊福恭子・松波麻耶・小川敦史;松波麻耶・豊福恭子・小川敦史
通讯作者：
松波麻耶・豊福恭子・小川敦史

Influence of potassium fertilization on uptake and distribution of stable cesium (133Cs) in plant in two rice cultivars, Takanari and Koshihikari

钾肥对高成和越光两个水稻品种植株吸收和分配稳定铯（133Cs）的影响

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mari Murai-Hatano;Hidehiro Hayashi;Yoko Tominaga;Maya Matsunami;Junko Ishikawa;Shigeto Fujimura;Kazuki Togami;Kenzo Miura;Motohiko Kondo
通讯作者：
Motohiko Kondo

栄養成長期における土壌水分ストレス下での水稲根の発達とアクアポリン遺伝子発現

营养生长期土壤水分胁迫下水稻根系发育及水通道蛋白基因表达

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hidehiro Hayashi;Mari Murai-Hatano;Junko Ishikawa-Sakurai;Yoko Tominaga;Maya Matsunami;豊福恭子・松波麻耶・小川敦史;松波麻耶・豊福恭子・小川敦史;松波麻耶・村井（羽田野）麻理・林秀洋・石川（櫻井）淳子
通讯作者：
松波麻耶・村井（羽田野）麻理・林秀洋・石川（櫻井）淳子

Genotypic Variation in Osmotic Stress Tolerance Among Rice Cultivars and Its Association with L-Type Lateral Root Development

水稻品种渗透胁迫耐受性的基因型变异及其与L型侧根发育的关系

DOI：
10.1626/pps.18.246
发表时间：
2015
期刊：
Plant Production Science
影响因子：
2.5
作者：
Toyofuku;K.;Matsunami;M.;Ogawa;A.
通讯作者：
A.

イネにおける窒素と水の吸収能・利用効率の遺伝的変異とその生理的要因に関する研究

水稻氮、水吸收利用效率遗传变异及其生理因素研究

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
松波麻耶;羽田野麻理;林秀洋;桑形恒男;石川淳子;松波麻耶・林秀洋・羽田野麻理・冨永陽子・横田のぞみ・石川淳子;羽田野麻理，松波麻耶，冨永陽子，石川淳子，藤村恵人，戸上和樹，三浦憲蔵，近藤始彦;羽田野麻理・松波麻耶・林秀洋・冨永陽子・石川淳子・藤村恵人・戸上和樹・三浦憲蔵・近藤始彦;松波麻耶・林秀洋・羽田野麻理・冨永陽子・横田のぞみ;松波麻耶
通讯作者：
松波麻耶