（２）イネの光環境応答の解明と利用技術の開発

• 課題番号: 2010014977
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット; （独）農業生物資源研究所,植物科学研究領域,光環境応答研究ユニット
• 協力分担関係: 国立大学法人東京大学; 国立大学法人九州大学; 国立大学法人東北大学; 国立大学法人京都大学
• 研究期間: 2006-2010
• 年度: 2010
• 摘要: １．イネは葉緑体型PEPCを経由する独自の有機酸合成系を持ち、これが主要窒素源であるアンモニアの同化に重要な役割を担うことを明らかにしている。一般に、土壌から吸収されたアンモニアは根で同化されるとされているが、水田のような湛水環境では地上部にもアンモニアが流入し緑葉で同化されること、この同化に葉緑体型PEPCが関与することがわかった。２．栽培イネの光合成能を規定する葉の構造要因の解析を行い、気孔を開けCO2の取り込みを保証する形質等、気孔密度以外の様々な要因が光合成能に関与することを明らかにした。３．収量性の増大に向け進めているQTL解析では、千粒重を高めるカサラス型QTLの導入でコシヒカリの収量特性と整粒比率が高まることを示した。粒長を伸ばす遺伝子GL5bが単子葉植物のみならず双子葉植物シロイヌナズナでも同様の作用を持つことを明らかにした。４．赤色光受容体フィトクロムBの突然変異の表現型を回復させるサプレッサー変異の原因遺伝子を２個特定し、赤色光シグナル伝達ネットワーク解明に向け大きく前進した。また、節間伸長制御におけるフィトクロムの作用点を明らかにし、フィトクロムを介する節間伸長の制御モデルを提唱した。５．光合成の場である葉緑体の発達には光が不可欠であるが、転写因子GLK1は葉緑体関連遺伝子群の光依存的な発現を誘導し葉緑体の発達を促す。GLK1を過剰発現し緑色を呈するカルスは、１年以上再分化能を保持することがわかった。サイトカイニンシグナル伝達の負の制御因子RR5がカルスの再分化（緑化）を抑制すること、RR5がGLK1と相互作用することがわかり、GLK1過剰発現カルスの再分化能維持メカニズムの解明に端緒が開かれた。６．短日植物であるイネは30分間の日長の差を検知して開花を制御できること、日長の検知にはイネ特有の開花抑制因子Ghd7と開花促進因子Ehd1が関与することを明らかにしている。イネの開花期を制御する遺伝子ネットワークの解析を進め、Ghd7の発現制御に関わる転写因子を見つけるとともに、Ehd1の発現を誘導する青色光受容体の特性を明らかにした。また、開花制御ネットワークにおける３種類のフィトクロムそれぞれの作用点を特定した。
• カテゴリ: 水田