| Project/Area Number |
19K05984
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
Hori Kiyosumi 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, グループ長 (50442827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻井 良政 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (70607671)
田中 淳一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, 上級研究員 (30370571)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | イネ / 食味 / 炊飯米 / QTL / 炊飯米食味 |
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| Outline of Research at the Start |
一般的に、白米中の直鎖状澱粉（アミロース）やタンパク質の含有率が低いと炊飯米の食味が良くなり、脂肪酸などの脂質は古米臭の原因となることが知られている。しかしながら、それ以外の穀粒成分が炊飯米の食味にどのような影響を与えているかについては不明な点が多い。そこで本研究では、日本水稲品種が保持する炊飯米の食感を制御するQTLを見出して、その中から新規の穀粒成分の違いを生じて炊飯米の粘りや硬さ（食感）を変化させる遺伝子を単離・同定してその詳細な機能を明らかにするとともに、新規穀粒成分の改変による食味の改良効果を科学的に検証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We collected whole genome single nucleotide polymorphisms (SNPs) and evaluated eating quality traits and endosperm enzyme activities for cell wall degradation in 187 Japanese rice germplasm accessions. By using both the SNPs genotype and phenotype data, genome-wide association analysis (GWAS) detected more than 900 genetic loci (QTLs) for the eating quality traits and endosperm enzyme activities, and genomic selection (GS) procedure constructed prediction models for each trait. Additional genetic analysis in a total of 435 recombinant inbred lines confirmed presences of several QTLs and their genetic effects that were detected by the GWAS, and confirmed accuracy of the trait prediction models by the GS. For examples, we found novel QTLs for eating quality traits on chromosomes 1, 2, 3, 4, 5 and 11 in Koshihikari/Takanari populations. These QTLs were controlled eating quality regardless of amylose and protein contents in rice grains.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年のゲノム解析技術の発達により、イネの収量性を制御する複数の重要遺伝子が同定されている。しかしながら、もう一方の最重要な育種選抜形質である米の品質、特に炊飯米の食味や食感を制御する遺伝要因（遺伝子）のほとんどは明らかとなっていない。これまでに、最近の良食味品種は胚乳中の細胞壁分解酵素活性が低い傾向を示すことが明らかとなった。そこで、細胞壁などの新規の穀粒成分を改変することにより、炊飯米の物性を変化させて新しい食感を付与することが可能であると考えられた。本研究では、炊飯米の食感や食味を向上させる胚乳の細胞壁成分に着目して、新規の遺伝要因の解明を目指した。
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