共同発表：植物の耐塩性を高める化合物を発見～ヒストン修飾を制御し、塩排出能力を強化～
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20151224/index.html


理化学研究所（理研） 環境資源科学研究センター 植物ゲノム発現研究チームの関 原明　チームリーダー、佐古 香織　特別研究員と、ケミカルゲノミクス研究グループの吉田 稔グループディレクターらの研究グループは、植物の塩排出能を高め、耐塩性を強化する化合物を発見しました。

塩害は世界の灌漑農地の約２０％で発生し、農作物の生育に大きな被害をもたらしています。２０５０年には世界人口が約９０億人に達すると予測されていることから食料不足が懸念されています。そのような背景から、持続的な食料生産の実現に向けて、耐塩性など植物の環境適応能力を高める技術が求められています。

環境ストレスによってヒストン修飾注１）などのエピジェネティック制御注２）が変化することが知られています。しかし、高塩ストレス下におけるエピジェネティック制御の機能は明らかになっていませんでした。

そこで、研究グループは、塩ストレスなどの環境ストレスによって変化するエピジェネティック修飾の制御に関わる化合物に着目しました。モデル植物であるシロイヌナズナを対象に、耐塩性を強化するエピジェネティック修飾の阻害剤を探索しました。その結果、ヒストン脱アセチル化酵素（ＨＤＡＣ）注３）阻害剤である「Ｋｙ－２」が植物の耐塩性を強化することを発見しました。ＨＤＡＣ阻害剤は、ナトリウムイオンの排出に機能するAtSOS1遺伝子の発現を誘導し、その結果塩排出能が高まり、耐塩性が強化されることを突き止めました。

この研究成果は、植物に散布するだけで耐塩性を強化でき、塩害で収穫できない農地での農作物の収量増加につながることが期待できます。

本成果は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業（ＣＲＥＳＴ） 「二酸化炭素資源化を目指した植物の物質生産力強化と生産物活用のための基盤技術の創出」
研究領域（研究総括：磯貝 彰（奈良先端科学技術大学院大学　名誉教授））における研究課題「エピゲノム制御ネットワークの理解に基づく環境ストレス適応力強化および有用バイオマス産生」によって得られたもので、日本の科学雑誌「Ｐｌａｎｔ　＆　Ｃｅｌｌ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ」のオンライン版（１２月２４日付け）に掲載されます。

続きはソースで

2015年8月6日
理化学研究所

コムギの塩ストレス耐性のメカニズムを解明
－商業品種コムギの品種改良に貢献－

要旨

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター バイオマス研究基盤チームの高橋史憲研究員、篠崎一雄チームリーダーと、オーストラリアのアデレード大学・The Plant Acceleratorのマーク・テスター教授（現 アブドラ国王科学技術大学）らの国際共同研究グループ※は、ハイスループットな自動表現型解析システム[1]を使い、主要な商業品種である南オーストラリア産のコムギが、塩ストレスに強くなるメカニズムを解明しました。

一般的に、農作物は塩分の多い土地では育てることができません。
実際、世界の灌漑（かんがい）農業地[2]の約20％では、土壌に含まれた塩による被害を受けています。
特に乾燥地帯が広がり、灌漑が盛んなオーストラリアでは、この塩害による農作物の収量低下が深刻な農業問題となっており、
主要な農作物であるコムギを塩害に強い品種へ改良することが求められています。
これまでに、コムギの塩ストレス耐性に関わる遺伝子はいくつか報告されていました。
しかし、それらの遺伝子を改変するだけでは、コムギの塩ストレス耐性を十分に強くすることはできませんでした。

国際共同研究グループは、はじめに、塩害農地とほぼ同じ濃度のマイルドな塩ストレス条件に強い品種と弱い品種を探しました。
実験には、コムギの成長を自動的かつハイスループットかつ正確に記録・解析できる自動表現型解析システムを用いました。
その結果、マイルドな塩ストレスに強い品種と、弱い品種を選び出すことに成功しました。
次に、これらのコムギ品種の遺伝子発現を網羅的に解析し、塩ストレスに強い品種では非常に多くの遺伝子が、塩ストレスに応答して素早くダイナミックに変化していることを突き止めました。
さらに、塩ストレスに強いコムギ品種は、既知のストレス耐性遺伝子を使うのではなく、ストレスに負けずに成長をより促進させる新しいメカニズムを使って、マイルドな塩ストレスに対して耐性を示していることを明らかにしました。

本研究は、塩害農地で品種改良されているコムギが、遺伝子レベルでどのように改良されているかを明らかにしました。
この結果は、実際の塩害農地で、より強い塩ストレス耐性を示す品種の改良へ重要な知見を示しており、今後の品種改良を加速させることが期待できます。

本研究は、米国のオンライン科学雑誌『PLOS ONE』（8月5日付け：日本時間8月6日）に掲載されます。

（引用ここまで　全文は引用元参照）



▽記事引用元
理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150806_1/

▽関連リンク
PLOS ONE
Published: August 5, 2015
DOI: 10.1371/journal.pone.0133322
Comparison of Leaf Sheath Transcriptome Profiles with Physiological Traits of Bread Wheat Cultivars under Salinity Stress
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0133322