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Development of rice cultivars for phosphorus resource conservation

Research Project

Project/Area Number 16H04856
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Science in genetics and breeding
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Yoshida Kaoru  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70183994)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 深野 祐也  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70713535)
佐々木 和浩  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70513688)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords枯渇資源 / 環境保全型農業 / 収量・バイオマス / 転流 / 収量 / リン欠乏 / フィチン酸 / リン欠
Outline of Final Research Achievements

Effective utilization of limited phosphorus resources is an important issue for sustainable agricultural production. If phosphorus absorption, transport, and storage in crops can be controlled, excessive phosphorus deprivation from the soil can be suppressed. In this study, we aimed to identify genes that regulate phosphorus absorption, transport, and storage in rice, and to identify genetic resources for producing phosphorus resource-conserving rice. In this study, we investigated (1) the regulation of phosphorus absorption from roots and phosphorus utilization during early growth, (2) the regulation of phosphorus translocation in vegetative organs, and (3) the regulation of phosphorus translocation to seeds. As a result, we were able to identify candidate genes that play important roles in these situations, as well as candidate breeding materials for breeding varieties that conserve phosphorus resources.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、低リン土壌でも生育できるリン欠耐性作物を育種するための研究は行われてきたが、リン資源の枯渇が迫る現状に対応するためには、吸収したリンを最大限に利用して成長を確保し、最大限の収穫に無駄なくつなげるリン利用の効率化という観点こそ重要である。しかし、このような視点での研究はこれまで行われず、本研究の独創性、重要性は明らかである。また、本研究で達成される新たな育種戦略は、イネ以外の多くの作物へも適用可能と考えられ、これにより減リン肥栽培が実現すれば、田畑から流出するリンが減少し、湖沼の富栄養化防止にも役立つため、リン資源保全型農業だけでなく環境保全型農業という時代の要請に応える研究である。

Report

(5 results)
  • 2020 Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Fourier-transform spectra of metal salts of phytic acid in the mid- to far-infrared spectral range2017

    • Author(s)
      Sakai Hiroaki、Ikemoto Yuka、Kinoshita Toyohiko、Moriwaki Taro、Yoshida Kaoru T.
    • Journal Title

      Vibrational Spectroscopy

      Volume: 92 Pages: 215-219

    • DOI

      10.1016/j.vibspec.2017.07.003

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reducing phosphorus accumulation in rice grains with impaired transporter in the node.2017

    • Author(s)
      Naoki Yamaji, Yuma Takemoto, Takaaki Miyaji, Namiki Mitani-Ueno, Kaoru T. Yoshida, Jian Feng Ma
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 541 Issue: 7635 Pages: 92-95

    • DOI

      10.1038/nature20610

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Functional analysis of the promoter of a rice 18 kDa oleosin gene2016

    • Author(s)
      Ishibashi Y, Takanashi H, Yoshida KT
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 33 Issue: 3 Pages: 195-200

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.16.0908a

    • NAID

      130005281059

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 吸収・代謝関連遺伝子多重高発現イネにおけるリン蓄積の解析2021

    • Author(s)
      椎名裕也, 梶原大志, 曽我昌史, 吉田薫
    • Organizer
      日本育種学会第138回講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] リン資源保全型イネ作出に向けた遺伝解析2020

    • Author(s)
      伊藤 綸太郎, 佐々木 和浩, 吉田 薫
    • Organizer
      日本育種学会 第136回講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる耕起条件と除草剤の有無が圃場の物理化学的性質と地表性・土壌生物に与える影響2020

    • Author(s)
      遠藤 勇太, 曽我 昌史, 加藤 洋 一郎, 吉田 薫
    • Organizer
      第67回日本生態学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 耕作に伴う地表性・土壌動物の個体数変動に有機質肥料と化学肥料が与える影響2020

    • Author(s)
      服部隆征、加藤洋一郎、曽我昌史、吉田薫
    • Organizer
      第67回日本生態学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 基部陸上植物ゼニゴケにおけるリン応答と転流の解析2019

    • Author(s)
      佐藤 しおり, 北浦 銀河, 深城 英弘, 吉田 薫, 三村 徹郎, 石崎 公庸
    • Organizer
      日本植物学会 第83回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Phosphorus Remobilization in Marchantia polymorpha.2019

    • Author(s)
      Shiori Sato, Ginga Kitaura, Tetsuro Mimura, Hidehiro Fukaki, Kaoru T. Yoshida, Kimitsune Ishizaki
    • Organizer
      Marchantia Workshop 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リン吸収・代謝関連遺伝子高発現イネにおけるリン蓄積の解析2019

    • Author(s)
      椎名裕也, 梶原大志, 吉田薫
    • Organizer
      種子生理生化学研究会 第40回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 栄養器官から穂へのリン移動の品種間差異 ―リン資源保全型イネの作出に向けて―2019

    • Author(s)
      伊藤 綸太郎, 福田 大朗, 佐々木 和浩, 吉田 薫
    • Organizer
      種子生理生化学研究会 第40回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機質肥料と化学肥料の26年連用施肥圃場における作物残渣分解の差異とその要因の検討2019

    • Author(s)
      服部 隆征,加藤 洋一郎,山岸 順子,曽我 昌史,吉田 薫
    • Organizer
      第66回日本生態学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] イネ生育初期のリン欠応答関連遺伝子探索2018

    • Author(s)
      福田 大朗・鐘ケ江 弘美・佐々木 和浩・吉田 薫
    • Organizer
      第39回種子生理生化学研究会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] イネのリン転流に関する品種間差異と関連遺伝子の探索2018

    • Author(s)
      伊藤 綸太郎・塩﨑 麻由・鐘ケ江 弘美・佐々木 和浩・吉田 薫
    • Organizer
      第39回種子生理生化学研究会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] リン吸収・蓄積関連遺伝子導入系統を用いたリン超集積イネ作出への取り組み2018

    • Author(s)
      梶原大志・谷垣翔太・吉田薫
    • Organizer
      日本育種学会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ABA応答におけるイノシトールピロリン酸の役割の解明2017

    • Author(s)
      海老 勇吾・早川 郷・吉田 薫
    • Organizer
      日本植物細胞分子生物学会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] イネ幼植物体におけるリン欠耐性の品種間差異2017

    • Author(s)
      福田 大朗・塩﨑 麻由・佐々木 和浩・青木 直大・吉田 薫
    • Organizer
      日本育種学会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] イネにおけるリンの転流と貯蔵に関する品種間差異2017

    • Author(s)
      塩﨑 麻由・福田 大朗・佐々木 和浩・青木 直大・吉田 薫
    • Organizer
      日本育種学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フィチン酸合成におけるOsPGK1の役割と転写制御機構の解明2016

    • Author(s)
      齊藤友美、田頭祐介、清水友恵、吉田薫
    • Organizer
      種子生理生化学研究会
    • Place of Presentation
      兵庫県南あわじ市
    • Year and Date
      2016-11-11
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 世界のイネコアコレクションにおける種子リンの評価2016

    • Author(s)
      塩﨑麻由、福田大朗、梅田周、佐々木和浩、青木直大、吉田薫
    • Organizer
      日本育種学会
    • Place of Presentation
      鳥取県鳥取市
    • Year and Date
      2016-09-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 世界のイネコアコレクションにおける実生のリン蓄積・分配の多様性2016

    • Author(s)
      福田大朗、塩﨑麻由、梅田周、佐々木和浩、青木直大、吉田薫
    • Organizer
      日本育種学会
    • Place of Presentation
      鳥取県鳥取市
    • Year and Date
      2016-09-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ABA応答におけるイノシトールピロリン酸の役割の解明2016

    • Author(s)
      海老勇吾、早川郷、高梨秀樹、吉田薫
    • Organizer
      日本育種学会
    • Place of Presentation
      鳥取県鳥取市
    • Year and Date
      2016-09-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2022-01-27  

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