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ショ糖合成系の制御がイネの生育および収量形成に果たす役割の解明

Research Project

Project/Area Number 14J10964
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

橋田 庸一  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsイネ / ショ糖 / 転流 / 糖代謝
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、イネの葉におけるショ糖合成の鍵酵素として知られるショ糖リン酸合成酵素(SPS)に着目し、その酵素活性が上昇/低下したイネを解析することで、イネの糖代謝、ひいては生育、収量におけるSPSの役割を明らかにすることを目的としている。
NIL-SPS1は、日本型水稲品種「コシヒカリ」を遺伝的背景とし、SPSをコードする主要な遺伝子であるOsSPS1近傍がインド型水稲品種「カサラス」に置換された系統である。葉身のSPS活性が親品種のコシヒカリよりも高く、一穂籾数が多いことが明らかとなっており、カサラス型のOsSPS1が一穂籾数を増加させる可能性が示唆されていた。本年度は、NIL-SPS1にコシヒカリを戻し交雑したF3集団、およびNIL-SPS1にOsSPS1の発現を低下させるRNAiコンストラクトを導入した系統の一穂籾数に着目し解析を行った。その結果から、OsSPS1はNIL-SPS1の高い一穂籾数には関与していない可能性が高いと考えられた。
昨年度までのSPS変異体の解析から、SPSがソース葉におけるショ糖合成の制限要因であるというこれまでの定説がイネでは当てはまらない可能性が示唆された。本年度は昨年と同様にOsSPS1ノックダウン(KD)系統の圃場試験を行い、同様の結果を得た。また、昨年度までに作出したOsSPS11ノックアウト(KO)系統とOsSPS1-KD系統を交配し、OsSPS1-KD/OsSPS11-KO個体を得ることに成功した。この系統は野生型と同様の栄養成長を示した。この結果はOsSPS1, OsSPS11ダブルノックアウト系統を用いた昨年度までの解析結果を支持している。今後、この系統を用いることで、イネのSPSに関するより詳細な解析が行われることが期待される。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] A reduction of sucrose phosphate synthase (SPS) activity affects sucrose/starch ratio in leaves but does not inhibit normal plant growth in rice2016

    • Author(s)
      Yoichi Hashida, Tatsuro Hirose, Masaki Okamura, Ken-ichiro Hibara, Ryu Ohsugi, Naohiro Aoki
    • Journal Title

      Plant Science

      Volume: 253 Pages: 40-49

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2016.08.017

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [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
  • [Presentation] イネのショ糖リン酸合成酵素(SPS)変異体の生理学的解析2016

    • Author(s)
      橋田庸一,廣瀬竜郎,大杉立,青木直大
    • Organizer
      日本作物学会第242回講演会
    • Place of Presentation
      龍谷大学瀬田キャンパス(滋賀県大津市)
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] イネのショ糖リン酸合成酵素をコードするOsSPS1 の発現が抑制された変異体の生理学的解析2015

    • Author(s)
      橋田庸一、廣瀬竜郎、青木直大、大杉立
    • Organizer
      日本作物学会第240回講演会
    • Place of Presentation
      信州大学長野(工学)キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ショ糖リン酸合成酵素をコードするOsSPS1の破壊は花粉不稔を引き起こす2014

    • Author(s)
      橋田庸一、廣瀬竜郎、青木直大、岡村昌樹、米倉円佳、大音徳、寺尾富夫、大杉立
    • Organizer
      イネ遺伝学・分子生物学ワークショプ2014
    • Place of Presentation
      東京大学農学部弥生講堂一条ホール
    • Year and Date
      2014-07-11 – 2014-07-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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