• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Functional analysis and application of nitrogen fertilizer-responsive rice amylases

Research Project

Project/Area Number 18K05605
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39020:Crop production science-related
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

Kuroda Masaharu  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (30355581)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 朝倉 富子  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (20259013)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsコメ / 品質 / 窒素肥料 / アミラーゼ / デンプン / 遺伝子発現 / ゲノム編集 / イネ / 窒素追肥
Outline of Final Research Achievements

We tried to reveal the relationship among nitrogen fertilizer, nitrogen-induced rice amylase genes (Amy3E, BAM3Y, and BAMY5), and starch structure. The chain length distribution (CLD) of amylopectin branches changed by nitrogen fertilizer, whereas the appearance of starch granule did not change. For direct approach to gene function, various gene-modified rice lines were developed; i.e., (1)multiple knockout lines of above 3 amylases using genome editing, (2) transgenic lines harboring endosperm specific overexpression constructs of BAMY3 and BAMY5, (3) transgenic lines harboring chimeric constructs of GUS marker gene and promoter region derived from each 9 BAMY gene. There are no remarkable changes in grain appearance of above gene-modified rice lines.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

窒素追肥によってコメ胚乳デンプンの鎖長分布が変化することを初めて明らかにした。一方で、デンプン粒の状態には明確な追肥の影響は見られなかった。鎖長分布を変化させる原因遺伝子として想定された3つの窒素応答性アミラーゼ(Amy3E, BAMY3、BAMY5)を中心に、様々な遺伝子改変系統群を作出した。研究期間中に原因遺伝子の特定まで至らなかったが、上記の遺伝子改変系統群を比較解析することで、コメデンプン集積機構と品質特性に果たすアミラーゼ群の新たな機能が明らかになり、新規デンプン特性を持つ品種開発に向けた基盤的知見が得られると期待できる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2020 2019

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 窒素施肥によるイネ種子内のトレハロース6リン酸及びその関連分子の発現変動解析2020

    • Author(s)
      酒井孝一朗、黒田昌治、福田あかり、永野惇、阿部啓子、朝倉富子
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 多様な作物のゲノム編集研究に活用できる人工気象機を用いた簡便高密度水耕栽培法の改良2019

    • Author(s)
      黒田昌治
    • Organizer
      日本育種学会第136回講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 多様な作物のゲノム編集研究に活用できる人工気象機を用いた簡便高密度水耕栽培法2019

    • Author(s)
      黒田昌治
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 窒素施肥がイネ種子のデンプン組成に与える影響2019

    • Author(s)
      酒井孝一朗、黒田昌治、緑川景子、阿部啓子、朝倉富子
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi