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野生種を活用したイネの新規種子脱粒性遺伝子座の同定と収量性改善への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K05594
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39020:作物生産科学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

石川 亮  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (70467687)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードseed shattering / domestication / Oryza sativa / Oryza rufipogon / 栽培イネ / 野生イネ / 栽培化 / 脱粒性 / イネ
研究成果の概要

イネは栽培化において種子脱粒性が抑制されたが、関与した遺伝子の全容は詳しくわかっていなかった。本研究では、野生イネOryza rufipogonを活用し、ジャポニカ・インディカ・AUSの栽培イネの非脱粒性に関与する新規遺伝子座を遺伝学的に同定することを目的とした。ジャポニカイネ日本晴を用いた解析からはqCSS3遺伝子座(QTL for the Control of Seed Shattering in rice on chromosome 3)を、またインディカイネIR36を用いた解析からqCSS2とqCSS7遺伝子座を、AUS栽培イネカサラスを用いた解析からは新たに3つの遺伝子座を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

栽培イネが持つ非脱粒性に関与した遺伝子座は、2006年に報告されたsh4とqSH1が知られていたが、他の遺伝子座は報告されていなかった。これまでの研究において、既知の脱粒性遺伝子座を栽培イネの染色体断片で置換した野生イネを交雑によって作出し、これと栽培イネを再び交雑することで、既知の遺伝子座が遺伝的に固定した分離集団を作成した。本研究ではこれらの遺伝解析を進め新規の脱粒性遺伝子座の同定とそれらの効果検証に成功した。これら新規遺伝子座の原因変異の同定はイネの栽培化過程の解明に役立つ。また、栽培イネの脱粒程度を遺伝学的に調節する育種にも応用できる可能性が考えられ、イネの収量性の向上が期待される。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University College London/Warwick University(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University Collage London/Warwick university(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University Collage London/Warwick University(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University Collage London/Warwick University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University Collage London/Warwick University(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A stepwise route to domesticate rice by controlling seed shattering and panicle shape2022

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Ryo、Castillo Cristina Cobo、Htun Than Myint、Numaguchi Koji、Inoue Kazuya、Oka Yumi、Ogasawara Miki、Sugiyama Shohei、Takama Natsumi、Orn Chhourn、Inoue Chizuru、Nonomura Ken-Ichi、Allaby Robin、Fuller Dorian Q.、Ishii Takashige
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 26

    • DOI

      10.1073/pnas.2121692119

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic evaluation of domestication-related traits in rice: implications for the archaeobotany of rice origins.2021

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa, R., Castillo, C.C. & Fuller, D.Q
    • 雑誌名

      Archaeol Anthropol Sci

      巻: 12 号: 8 ページ: 197-197

    • DOI

      10.1007/s12520-020-01112-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of a novel locus involved in non-seed-shattering behaviour of Japonica rice cultivar, Oryzasativa ‘Nipponbare’2019

    • 著者名/発表者名
      Tsujimura Yuki、Sugiyama Shohei、Otsuka Kotaro、Htun Than Myint、Numaguchi Koji、Castillo Cristina、Akagi Takashi、Ishii Takashige、Ishikawa Ryo
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics

      巻: 132 号: 9 ページ: 2615-2623

    • DOI

      10.1007/s00122-019-03376-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] バイオリソースと育種学のこれからを考える:NBRPリソースの活用事例から2019

    • 著者名/発表者名
      那須田周平、佐藤豊、久野裕、佐藤和広、小松田隆夫、石川亮、橋口正嗣、鈴木章弘、星川健、伊藤瑛海
    • 雑誌名

      育種学研究

      巻: 21 ページ: 81-85

    • NAID

      130007664808

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジャポニカイネ朝日の非脱粒性の遺伝学的解剖2023

    • 著者名/発表者名
      狩野舞, 辻村雄紀, 石井尊生, 石川亮
    • 学会等名
      日本育種学会第143回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] インディカイネ IR36 の非脱粒性に関与する新規遺伝子座の検証2022

    • 著者名/発表者名
      作田幹樹, 杉山昇平, 辻村雄紀, Htun Than Myint, 井上千鶴, 沼口孝司, 石井尊生, 石川亮
    • 学会等名
      日本育種学会第142回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イネ栽培化における種子脱粒性喪失過程の実験検証2022

    • 著者名/発表者名
      石川亮, Castillo Cristina Cobo, Htun Than Myint, 沼口孝司, 井上一哉, 岡佑美, 小笠原実希, 杉山 昇平, 高間菜摘, Orn Chhourn, 井上千鶴, 野々村賢一, Allaby Robin, Fuller. Dorian, 石井 尊生
    • 学会等名
      日本育種学会第142回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イネの種子脱粒性喪失に関与した qSH3遺伝子座における変異の役割と多様性2022

    • 著者名/発表者名
      沼口孝司,Htun Than Myint,岡佑美,小笠原実希,杉山昇平,高間菜摘,Orn Chhourn,井上千鶴,石井尊生,石川亮
    • 学会等名
      日本育種学会第142回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] インディカ型栽培イネIR36の非脱粒性に関与する新規遺伝子座の推定2019

    • 著者名/発表者名
      杉山昇平、辻村雄紀、井上千鶴、Than Myint Htun、沼口孝司、石井尊生、石川亮
    • 学会等名
      日本育種学会第136回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Identifying scratches on chromosomes: an approach to understand the process of rice domestication based on loss of seed shattering2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ishikawa
    • 学会等名
      第70回染色体学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジャポニカ型栽培イネ(日本晴)の非脱粒性に関与する新規遺伝子座の離層形成への効果2018

    • 著者名/発表者名
      杉山昇平、辻村雄紀、大塚宏太郎、Than Myint Htun、石井尊生、石川亮
    • 学会等名
      日本育種学会第134回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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