研究内容(佐藤研究室)


■ イネの低温鈍感力の強化

 地球温暖化に伴って、北海道においても気候変動の幅が大きくなり、寒暖の差が激しくなっています。平均気温が高い年でも、短期的にみれば極端な低温の時期があることが多く、これが作物の重要な生育段階(生育初期、花粉形成期、開花期等)と重なると、生育遅延や不稔による減収がもたらされます。したがって、今後、温暖化がさらに進行するとしても、低温下でも生育が遅延しにくい品種や耐冷性の高い品種を育成することは一貫して重要な課題です。この課題を解決するために、私たちは、以下の研究を行っています。

 植物は、環境ストレスに曝された際にABA濃度を上昇させ、さらなるストレスから植物体を守ります。このようにABAは植物のストレス耐性向上に欠かせない植物ホルモンですが、ABAによって細胞分裂が過度に抑制されることがあり、それが生育停滞や花粉不稔をもたらすことがあります。私たちはこれまでに、ABAの抑制作用を別の植物ホルモンで解除することにより、イネの生育を回復できることことを明らかにしました(図1)。また、ABA分解酵素遺伝子の発現が高いイネ品種・系統ほど実生の低温伸長性が優れることを明らかにするとともに、ABA分解酵素遺伝子の過剰発現により、イネ実生の低温伸長性が顕著に向上することを報告しました(図2)。

  
   
図1,2

 上記の知見は、ABAの過剰な作用を低減することで低温に対する過敏性を緩和できる、すなわち、低温鈍感力を高められることを示唆してます。そこで、世界中から集められたイネの品種や突然変異を誘発したイネ実生の集団から、ABAに低感受性で低温に鈍感な品種・個体を選抜し、これらとその反対の性質を持つ品種との間の交配後代を用いて、GBS(Genotyping By Sequencing)などの最新のゲノム解析法により、関与遺伝子座の特定や関与遺伝子の同定を試みています(図3)。


図3