| Project/Area Number |
23K23576
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| Project/Area Number (Other) |
22H02310 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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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 | Nagoya University |
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Principal Investigator |
土井 一行 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (80315134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
犬飼 義明 名古屋大学, 農学国際教育研究センター, 教授 (20377790)
西内 俊策 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (30726980)
杉浦 大輔 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (50713913)
槇原 大悟 名古屋大学, 農学国際教育研究センター, 准教授 (70452183)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
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| Keywords | イネ / 収量 / 登熟 / 遺伝解析 / 登熟能 / 非構造性炭水化物 |
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| Outline of Research at the Start |
これまでに、ジャポニカ品種T65と比較してインディカ（aus）品種であるDV85は出穂時に茎葉部NSC含量が高く、出穂後にNSCおよび茎葉部乾物重が急速に減少し、穂重は急速に増加するという登熟様式を示すことを明らかにし、関与するQTLとしてqNSC1、qNSC2、qSWTR11を見出した。また、T65と高収量品種の北陸193号（H193）の交雑後代によるQTL解析では、H193の高いバイオマス生産性に関与するQTLとしてqPW1を、二次枝梗の種子稔性に関与するQTLとしてqPF_SB10を見出した。これらのQTLを多面的に評価して登熟能・実際の収量との関連を解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
イネの収量は、籾の数や大きさに代表される「シンク容量」と、個々の籾がどれだけ充実するかを示す「登熟」によって決定される。シンク容量に関連する遺伝子については多くの知見が集積されてきたが、登熟の良否を左右する遺伝的要因については未解明な点が多い。本研究では、ジャポニカ品種である「台中65号」を遺伝的背景とし、インディカ（aus）イネ品種「DV85」に由来する染色体断片を導入した染色体断片置換系統群（TD-CSSLs）を利用した。
TD-CSSLsを用いて、出穂後の非構造性炭水化物（NSC）の量や、登熟期間中における地上部の重量変化など、登熟に関連すると考えられる複数の形質を測定した。その結果、既報の量的形質遺伝子座（QTL）であるqNSC1およびqNSC2が、それぞれ出穂後5日および35日時点でのNSC量に影響を与えることを再確認した。また、地上部重減少に関連するQTLであるqSWTR11を持つ系統は、出穂後5日には高いNSC量を示したが、登熟が進んだ出穂後35日では低いNSC量を示した。しかしながら、これらの系統の玄米収量は、2年間の試験を通じて安定して高い値を示すわけではなかった。
さらに、シンク容量に関連する多くの形質（例えば一穂籾数や千粒重など）は、異なる2年の間で良好な相関が見られたのに対し、登熟関連形質の多くは試験年次による変動が大きく、登熟は環境要因（気象条件など）の影響をより強く受けることを示唆した。
相関分析の結果からは、TD-CSSLsにおいては、出穂前および登熟期間中のバイオマス生産量が最終的な収量に貢献する傾向が見られた。特に、出穂後のバイオマス増加は収量と強い相関を示し、出穂後の光合成能力の維持がジャポニカ背景における収量増加に有用であることが明らかとなった。
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