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东京大学大学院农学生命科学研究科の井泽毅教授らの研究グループは、市贩の农薬（抵抗性诱导剤、通常は菌类病の感染を防ぐために用いられる）を撒いたときにだけ开花する新しいイネの系统を作りました。今回の成果は、コメの収穫に影响を及ぼす天候や気温、その他の条件にかかわらず、栽培地域ごとに最适なタイミングで、米农家が米を収穫できるような日が来るかもしれません。

植物の开花は、気温や日长といった栽培环境によって决まるため、农家が収穫の时期を人為的に前もって决めることはできません。これまで、小さな花をつけるシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）と呼ばれる植物の开花を人為的に操ることに成功していますが、穀物での成功例は未だに报告されていません。
研究グループは、オリゼメートやルーチン（イネいもち病菌予防のための农薬、抵抗性诱导剤）として知られている市贩の农薬をまくと、その后40-45日で开花する新しいイネの系统を开発しました。まず、研究グループは日が短くなると植物の先端に花や芽を作れなくなるようなイネの系统を作りました。この系统は、花や芽の形成を抑えるような遗伝子（フロリゲン遗伝子）の働きを、Ghd7と呼ばれる遗伝子をイネの中で多量に発现させることによって作り出しました。次に、研究グループは、フロリゲン遗伝子Hd3aを特定の抵抗性诱导剤にのみ活性化するように改変しました。そして、茨城県つくば市の野外环境で、新しいイネ系统を鉢植えで栽培して、抵抗诱导剤を撒いたところ、约45日后に开花することを确认しました。また、系统によっては、2年间にわたる実験期间中でも、农薬を投与した场合のみ开花が繰り返し観察されました。

植物の花开にかかわる分子メカニズムを20年以上にわたって研究してきた井泽教授は、特定の农薬（抵抗性诱导剤）に反応してフロリゲン遗伝子Hd3aを活性化させる遗伝子のスイッチ（プロモーター）が、多数あるだろうと思いつきました。「トランスクリプトーム解析という、遗伝子の活性が调べられる方法を用いた结果、オリゼメートやルーチンに反応するような候补となるプロモーターが12个みつかりました。これらのプロモーターを调べたところ、思っていたより难しく、12个のうち、たった一つのプロモーターしか、フロリゲン遗伝子Hd3aの改変には有効ではありませんでした」。

「现在は、遗伝子セットを1つしかもたないヘテロ接合体と呼ばれるイネの开花时期を人為的に操作することにしか成功していないので、今回开発したイネ系统の开花メカニズムについてさらに理解を深めたいと考えています」、と井泽教授は続けます。

米农家が米を収穫する时期を自分たちで决められるようになるためには、作出したイネ系统が田んぼやその他の环境条件でも同じように、农薬の散布后に开花する条件を模索していく必要があり、今后の展开が期待されます。
 

论文情报

Ryo Okada, Yasue Nemoto, Naokuni Endo-Higashi, Takeshi Izawa, "Synthetic control of flowering in rice independent of the cultivation environment", Nature Plants Online Edition: 2017/03/28 (Japan time), doi:10.1038/nplants.2017.39.
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