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: 2010014884
• 研究機関名: 農業・食品産業技術総合研究機構
• 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
• 研究期間: 2006-2010
• 年度: 2010
• 摘要: 遺伝子・たんぱく質の解析による発芽時の湿害発生機作の解明については、１）細胞内小器官およびリン酸化プロテオーム解析を行い、大豆出芽期に湿害を発生させる要因としてミトコンドリアたんぱく質群やリン酸化によるエネルギー代謝系が関与していることを解明した。２）冠水応答性遺伝子であるアルコール脱水素酵素（Adh）や新規遺伝子およびイネの冠水耐性遺伝子等を遺伝子銃法やアグロバクテリウム法により導入した。特にAdh過剰発現形質転換大豆では、３世代目においても、冠水処理下での根の生長が非転換大豆より改善されていることを確認した。γ線照射突然変異大豆を用いて冠水抵抗性を指標として３系統を選抜した。根系通気組織の酸素供給機能の評価、および生体防御機構の変化とその要因の解明については、１）二次通気組織形成過程では、エチレン合成系および関連酵素遺伝子が一過的に発現誘導されるが、これらの発現は二次通気組織形成の負の制御因子であるアブシジン酸によりほぼ完全に抑制されることを明らかにした。２）前年度までに、湛水条件下において二次通気組織が発達することで根系へ酸素が供給されることを明らかにしたが、さらに、湛水条件下で形成される通気組織は大豆の根の呼吸代謝に貢献することを確認した。また、フローシステム法により湛水土壌中での根粒活性を測定し、通気組織による酸素供給がその活性に影響を与えることを確認した。さらに、大豆主要品種に遊走子を接種することで茎疫病圃場抵抗性を評価し、多くの品種の圃場抵抗性が強～極強であることを明らかにした。耐湿性と難裂皮性の遺伝様式の解明と難裂皮性の生理的メカニズムの解明については１）「タチナガハ」にツルマメの染色体の一部を導入し染色体部分置換系統群を育成し、耐湿性を評価したところ、本系統はやや高い耐湿性を示す系統群が認められた。２）難裂皮性QTLに関する準同質遺伝子系統の種皮よりRNAを抽出し、マイクロアレイ解析によって系統特異的に発現する遺伝子を明らかにした。子実たんぱく質を制御する機構の生理生化学的解明については、１）収穫期の子実たんぱく質含有率を子実肥大初期の代謝プロファイルからも予測可能であるが、大豆貯蔵たんぱく質を構成するアミノ酸の代謝が子実たんぱく質含有率に影響を与えていた。また、代謝プロファイルにより品種および系統の遺伝的由来の差異を分けることができた。RNAサイレンシング等を活用した大豆わい化病抵抗性付与技術の開発については、１）低温障害とわい化病における症状の類似性について、両者の品種間差の調査および解剖学的比較を行ったが、明確な関係性は把握できなかった。大豆モザイクウイルスによる病徴発現に関与する大豆の遺伝因子として、RNAサイレンシングに関与する大豆の遺伝子を単離した。
• カテゴリ: 湿害 耐湿性 大豆 抵抗性 品種 わい化