栄養器官のデンプン合成制御による次世代型作物の作出に向けた分子基盤の確立

通过控制营养器官中的淀粉合成，为创造下一代作物奠定分子基础

• 批准号: 16J03481
• 负责人: 森田 隆太郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03481/
• 关键词: 澱粉生合成制御; イネ; 稲わら; 転写因子; バレイショ; デンプン生合成制御; バイオエタノール

CO2 Responsive CCT Protein (CRCT) はイネの葉鞘・稈における澱粉生合成転写制御因子である．本研究の目的はCRCTの分子機構の解明とCRCTを利用した作物の改良である.研究A.「CRCTの分子機能解析」 研究計画を変更しCRCTタンパク質の安定性を解析したところ，CRCTはタンパク質抽出液中で瞬時に分解された．そこでCRCTが分解されない条件検討を行いゲルろ過クロマトグラフィー法によりCRCTが生体内で複合体を形成していることを解明した．CRCTは主に葉鞘の維管束で発現するが，葉鞘の柔細胞の澱粉生合成を制御する．そこで澱粉生合成関連遺伝子の発現の組織特異性をプロモーター::GUS形質転換イネを作出して解析した．しかし，澱粉生合成関連遺伝子は維管束のみならず他の組織でも発現し，CRCTの発現パターンと一致しなかった．研究B.「稲わらのデンプン蓄積量の品種間差」 栽培イネ品種の稲わらの澱粉含量には品種間差がある．そこでCRCTと稲わらの澱粉含量の品種間差の関係を解析した．栄養生長期，出穂後0, 10, 20日目の葉鞘を用いてCRCTの発現量と澱粉生合成関係遺伝子の発現量や澱粉含量との関係を解析したところ，多くの澱粉合成関連遺伝子の発現量とCRCTの発現量に全生育期間を通して高い相関が認められた．CRCTの発現量と葉鞘の澱粉含量には明確な相関は認められなかった．また，解析に用いたイネ品種のCRCTのプロモーター領域約2 kbの遺伝子配列を解析したところ，品種による違いは認められなかった．研究C.「CRCTオーソログの機能解析」 ジャガイモオーソログ遺伝子StCRCTの発現解析を行ったところ，StCRCTは澱粉生合成や塊茎形成が促進される場合，発現量が増加することがわかった．また，形質転換ジャガイモの作出には至らなかった．

CO2反应性CCT蛋白（CRCT）是稻叶鞘中的淀粉实时合成转移控制因子。这项研究的目的是阐明CRCT的分子机制和CRCT的改善A. CRCT蛋白质的稳定性。因此，检查了CRCT，并阐明了CRCT在活体中形成复合物的凝胶滤波器色谱法。 CRCT主要在叶鞘的一束管道中表达，但控制着叶片衬里的软细胞的淀粉合成。因此，通过创建启动子:: gus变化的水稻来创建和分析淀粉相关基因表达的组织特殊性。然而，淀粉相关的基因不仅在附近，而且在其他组织中也表达，并且不匹配CRCT表达模式。研究B.“淀粉的稻草星的品种”栽培的稻草淀粉含有稻草星星不同。因此，我们分析了CRCT和含有稻草的品种之间的关系。使用营养长度的叶鞘分析CRCT的表达与CRCT的淀粉含量与淀粉含量之间的关系，在出发后的0、10和20天之间。数量和CRCT的数量。 CRCT的表达与叶鞘的淀粉含量之间没有明显的相关性。此外，未发现对用于分析的育种品种的CRCT CRCT的启动子面积的分析。研究C.“ CRCT矫正功能分析”马铃薯正形基因STCRCT的表达分析表明，STCRCT增加了淀粉合成和茎形成时的表达量。此外，不可能创建一个转化的马铃薯。

项目成果

CO2 応答性 CCT タンパク質 CRCT はイネ栄養器官のデンプン合成制御に働く

CO2响应性CCT蛋白CRCT调节水稻营养器官中的淀粉合成

• 发表时间: 2017
• 作者: Morita R.;Inoue K.;Ikeda K.;Hatanaka T.;Misoo S.;Fukayama H;林龍之介，横山音，津釜大輔，森田隆太郎，深山浩，藤野介延;森田隆太郎，深山浩
• 通讯作者: 森田隆太郎，深山浩

Starch Content in Leaf Sheath Controlled by CO2 Responsive CCT Protein is a potential Determinant of Photosynthetic Capacity in Rice Grown under Elevated CO2 Condition

CO2 响应性 CCT 蛋白控制的叶鞘淀粉含量是高 CO2 条件下生长的水稻光合能力的潜在决定因素

• 发表时间: 2016
• 作者: Morita R;Hatanaka T;Misoo S;Fukayama H
• 通讯作者: Fukayama H

バレイショにおけるイネCRCT遺伝子のオーソログの解析

马铃薯水稻CRCT基因直系同源物分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Morita R.;Inoue K.;Ikeda K.;Hatanaka T.;Misoo S.;Fukayama H;林龍之介，横山音，津釜大輔，森田隆太郎，深山浩，藤野介延
• 通讯作者: 林龍之介，横山音，津釜大輔，森田隆太郎，深山浩，藤野介延

Functional Analysis of Protein Targeting to Starch 1 (PTST1) Orthologous Gene in Rice

水稻淀粉靶向蛋白 1 (PTST1) 直系同源基因的功能分析

• 发表时间: 2017
• 作者: Morita R.;Inoue K.;Ikeda K.;Hatanaka T.;Misoo S.;Fukayama H;林龍之介，横山音，津釜大輔，森田隆太郎，深山浩，藤野介延;森田隆太郎，深山浩;森田隆太郎，寺村浩，荻野千秋，近藤昭彦，深山浩;Ryutaro Morita
• 通讯作者: Ryutaro Morita

デンプン合成制御因子CRCTが稲わらを用いたバイオエタノール生産に及ぼす効果

淀粉合成调节剂CRCT对稻草生产生物乙醇的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: Morita R.;Inoue K.;Ikeda K.;Hatanaka T.;Misoo S.;Fukayama H;林龍之介，横山音，津釜大輔，森田隆太郎，深山浩，藤野介延;森田隆太郎，深山浩;森田隆太郎，寺村浩，荻野千秋，近藤昭彦，深山浩
• 通讯作者: 森田隆太郎，寺村浩，荻野千秋，近藤昭彦，深山浩