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Understanding the mechanisms controlling panicle morphogenesis in response to environmental changes using Wild Oryza species

Research Project

Project/Area Number 21K14832
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
Research InstitutionNagoya University (2022-2023)
National Institute of Genetics (2021)

Principal Investigator

Agata Ayumi  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (60875087)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords野生イネ / 環境応答 / 穂形態 / 形態形成 / 穂
Outline of Research at the Start

イネの収量性は、穂形態を制御する遺伝子を組み合わせて穂型をデザインすれば向上できる。しかし、穂を改良したイネは環境変化に敏感であり、実環境において必ずしも期待した効果が発揮されない場合がある。この問題を解決するためには、穂型が環境に左右されないように、穂形態の環境応答を理解する必要がある。本研究では、野生イネが持つ環境適応性の多様性を利用して、穂が環境変化に応答しその形態を変化させ、日々変動する環境で生きていく適応機構を明らかにする。本研究により、イネの穂の環境応答についての理解が深まればそれを制御するための基盤情報を取得でき、気候変動時代における作物生産安定化への貢献が期待できる。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to elucidate the adaptive mechanisms by which panicle architecture responds to environmental changes and changes its morphology to survive in a constantly fluctuating environment using the diversity of environmental adaptability in wild Oryza species. We evaluated the response of wild Oryza genetic resources across nine genomes and 18 species to drought and salinity stresses and revealed the diversity of their responses. This evaluation identified accessions with robust or sensitive responses to environmental stresses. Genetic analysis was also conducted using chromosome segment substitution lines between cultivated rice and wild relatives.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、野生イネ遺伝資源が示す環境応答性の多様性の基盤情報を収集することができた。この基盤情報をもとに未利用植物資源である野生イネ遺伝資源の作物育種への利用を検討することで、環境適応型植物デザインが可能になれば、気候変動時代においても安定した食料生産を確保可能な社会が実現できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Designing rice panicle architecture via developmental regulatory genes2023

    • Author(s)
      Agata Ayumi、Ashikari Motoyuki、Sato Yutaka、Kitano Hidemi、Hobo Tokunori
    • Journal Title

      Breeding Science

      Volume: 73 Issue: 1 Pages: 86-94

    • DOI

      10.1270/jsbbs.22075

    • ISSN
      1344-7610, 1347-3735
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Collection, preservation and distribution of <i>Oryza</i> genetic resources by the National Bioresource Project RICE (NBRP-RICE)2021

    • Author(s)
      Sato Yutaka、Tsuda Katsutoshi、Yamagata Yoshiyuki、Matsusaka Hiroaki、Kajiya-Kanegae Hiromi、Yoshida Yuri、Agata Ayumi、Ta Kim Nhung、Shimizu-Sato Sae、Suzuki Toshiya、Nosaka-Takahashi Misuzu、Kubo Takahiko、Kawamoto Shoko、Nonomura Ken-Ichi、Yasui Hideshi、Kumamaru Toshihiro
    • Journal Title

      Breeding Science

      Volume: 71 Issue: 3 Pages: 291-298

    • DOI

      10.1270/jsbbs.21005

    • NAID

      130008069069

    • ISSN
      1344-7610, 1347-3735
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 野生イネ遺伝資源を用いた穂形態の多様性創出機構の解明に向けて2024

    • Author(s)
      縣 歩美
    • Organizer
      日本農芸化学会 2024年度大会【BBB連携シンポジウム】
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 野生イネ Oryza meridionalis を用いた穂形態を制御する遺伝子座の探索2024

    • Author(s)
      縣 歩美, 髙橋 宏和, 中園 幹生, 佐藤 豊
    • Organizer
      日本育種学会 第145回講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 野生イネ遺伝資源を用いた穂形態の多様性の評価2022

    • Author(s)
      縣 歩美, 佐藤 豊
    • Organizer
      日本育種学会 第142回講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] イネ強稈性を制御する遺伝子qGF1の同定および機能解析2022

    • Author(s)
      縣 歩美, 石原 亮太, 黒羽 剛, 西谷 和彦, 佐藤 豊, 榊原 均, 芦苅 基行, 北野 英己, 保浦 徳昇
    • Organizer
      日本育種学会 第141回講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] イネの穂形態を制御する3つの遺伝子の組み合わせが穂構造および収量関連形質に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      縣 歩美, 太田 自由, 佐藤 豊, 榊原 均, 芦苅 基行, 北野 英己, 保浦 徳昇
    • Organizer
      日本育種学会 第140回講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The regulatory mechanisms underlying diverse panicle branching pattern in rice2021

    • Author(s)
      Ayumi Agata
    • Organizer
      日本植物学会 第85回大会 シンポジウム「Inflorescence development and diversity in grasses」
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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