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稈・葉鞘のデンプン量が減少したイネ突然変異体を用いた糖・デンプン蓄積機構の解明

Research Project

Project/Area Number 12J06490
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Crop science/Weed science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岡村 昌樹  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsイネ / デンプン / 非構造性炭水化物 / 分げつ角度 / 重力屈性 / 遮光
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、葉鞘でのデンプン合成が抑制されたイネ突然変異体(agpl1)を用いて、イネの茎葉部での余剰炭水化物蓄積機構とその生育及び生産性上の意義を明らかにすることを目的としている。agpl1はデンプン合成の鍵酵素として知られるADP-Glucose pyrophosphorylase(AGP)をコードし、主に茎部で発現するとされている遺伝子であるOsAGPL1を欠損した変異体である。
昨年度はOsAGPL1と同じく、AGPをコードし、茎葉部で発現するとされているOsAGPL3を欠損した変異体(agpl3)とagpl1を交配し、OsAGPL1とOsAGPL3の両者を欠損した二重変異体(agpl1/3)を作出したところ、agpl1/3はagpl1よりもさらに茎部のデンプン濃度と重力応答性が低く、分げつ角度はagpl1よりさらに増大していることが明らかとなった。またagpl1/3は生育や乾物生産能力は野生型とほとんど差がなかった。そこで本年度はこのことの再現性を確認するため、agpl1/3生育および乾物生産能力を再度調査する予定であったが、天候不良により、信頼に足るデータが得られなかった。
また昨年度までの結果から、葉身においてデンプン濃度が低下するagpl3では、野生型イネと比較して、光環境が良好な栽培条件下においてのみ収量が低下することが明らかになっていた。そこで本年度はこの原因を明かにするため、agpl3の幼植物を様々な光環境下で栽培し、その初期生育や光合成速度を測定した。その結果、イネの葉身におけるデンプン蓄積は、光環境が良好な時の高い光合成の維持、すなわち光合成のフィードバック制御において重要な役割を担っていることが示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Suppression of starch synthesis in rice stems splays tiller angle due to gravitropic insensitivity but does not affect yield2015

    • Author(s)
      Okamura M, Hirose T, Hashida Y, Ohsugi R, Aoki N
    • Journal Title

      Functional Plant Biology

      Volume: 42 Issue: 1 Pages: 31-41

    • DOI

      10.1071/fp14159

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cooling water before panicle initiation increases chilling-induced male sterility and disables chilling-induced expression of genes encoding OsFKBP65 and heat shock proteins in rice spikelets2015

    • Author(s)
      Suzuki K, Aoki N, Matsumura H, Okamura M, Ohsugi R, Shimono H
    • Journal Title

      Plant, Cell and Environment

      Volume: なし Issue: 7 Pages: 1255-1274

    • DOI

      10.1111/pce.12498

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] nalysis of gene-disruption mutants of a sucrose phosphate synthase gene in rice, OsSPS1, shows the importance of sucrose synthesis in pollen germination2014

    • Author(s)
      Hirose T, Hashida Y, Aoki N, Okamura M, Yonekura M, Ohto C, Terao T, Ohsugi R
    • Journal Title

      Plant Science

      Volume: 225 Pages: 102-106

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2014.05.018

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phenotypic analyses of rice lse2 and lse3 mutants that exhibit hyperaccumulation of starch in the leaf blades2014

    • Author(s)
      Liang C, Hirose T, Okamura M, Tanimoto R, Miyao A, Hirochika H, Terao T, Li T, Ohsugi R, Aoki N
    • Journal Title

      Rice

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 32-32

    • DOI

      10.1186/s12284-014-0032-3

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Starch reduction in rice stems due to a lack of OsAGPL1 or OsAPL3 decreases grain yield under low irradiance during ripening and modifies plant architecture2013

    • Author(s)
      Okamura M, Hirose T, Hashida Y, Yamagishi T, Ohsugi R, Aoki N
    • Journal Title

      Functional Plant Biology

      Volume: 40 Issue: 11 Pages: 1137-1146

    • DOI

      10.1071/fp13105

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光環境の改変が葉身におけるデンプン合成が抑制されたイネ変異体の子実の登熟に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      岡村昌樹、廣瀬竜郎、大杉立、青木直大
    • Organizer
      日本作物学会第238回講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 茎部と葉身においてデンプン合成が抑制されたイネ二重変異体の分げつ角度と乾物生産2014

    • Author(s)
      岡村 昌樹
    • Organizer
      日本作物学会第237回講演会
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉県)
    • Year and Date
      2014-03-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between tiller angle, gravitoropism and starch content in a low stem starch rice mutant2013

    • Author(s)
      Masaki Okamura
    • Organizer
      The 7th International Rice Genetics Symposium
    • Place of Presentation
      Manila, Philippines
    • Year and Date
      2013-11-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] イネの茎部低デンプン変異体では茎部重力応答性の低下により分げつ角度が増大する2013

    • Author(s)
      岡村 昌樹
    • Organizer
      日本作物学会第236回講演会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県〉
    • Year and Date
      2013-09-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 登熟期の遮光処理が茎葉部のデンプン合成が抑制されたイネ突然変異体の収量に及ぼす影響2012

    • Author(s)
      岡村昌樹
    • Organizer
      日本作物学会第234会講演会
    • Place of Presentation
      東北大学農学部(宮城県)
    • Year and Date
      2012-09-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院 農学生命科学研究科 作物学研究室

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/croplab/index.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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