Identification of a candidate gene responsible for early morning flowering trait in rice

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K18625
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 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): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 早朝開花性 / QTL / ファインマッピング / イネ

Outline of Annual Research Achievements

イネは、世界人口の約半数が主食としている主要な作物である。近年、生産現場では、気候変動の影響により、収量および品質の低下が起こっている。熱帯地域では、さらなる高温ストレスによって不稔籾が発生し、収量の低下が報告されている。高温による不稔籾は、開花時に32-36℃以上の高温にさらされることで、増加する。現在、高温不稔を軽減する品種育成や栽培技術開発は、熱帯地域での需要が高い。こうした高温不稔に対し、申請者の研究グループでは、イネの開花時刻を早め、気温が涼しい早朝に開花させることで、日中の高温を避ける、というストレス回避型の戦略に着目している。我々は、野生イネ由来の早朝開花性遺伝子座を、第3（qEMF3）に検出している。さらに早朝開花性の準同質遺伝子系統（Nanjing 11+qEMF3）の作出に成功している。N早朝開花系統はNanjing 11に比較し、1.5～2時間ほど、開花時間が早まっており、高温不稔を軽減することも確認されている。本研究課題では、qEMF3の原因遺伝子の特定を目指して、高精度連鎖解析、塩基配列解読と遺伝子予測に取り組んでいる。前年度にはNanjing 11とNanjing 11+qEMF3の交配F2集団を用いて、qEMF3の座上領域を推定するために、組み換え個体を選抜した。本年度は、F3世代の開花パターンを調査し、qEMF3の高密度連鎖地図を完成させ、ゲノム領域を特定した。特定したゲノム領域約80kbpの塩基配列を解読し、イネゲノムアノテーションデータベースRAP-DB のプログラムを用いて、遺伝子を予測した。また、Nanjing 11とNanjing 11+qEMF3間の塩基多型を検出した。遺伝子の翻訳領域には多型が認められなかったため、遺伝子発現によって形質が異なっていることが推察された。また、多型が影響を与えそうな遺伝子を4つに絞り込んだ。