Development of rice cultivars for phosphorus resource conservation

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04856
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Science in genetics and breeding
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Yoshida Kaoru 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70183994)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深野 祐也 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70713535) ; 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): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 枯渇資源 / 環境保全型農業 / 収量・バイオマス / 転流

Outline of Final Research Achievements

Effective utilization of limited phosphorus resources is an important issue for sustainable agricultural production. If phosphorus absorption, transport, and storage in crops can be controlled, excessive phosphorus deprivation from the soil can be suppressed. In this study, we aimed to identify genes that regulate phosphorus absorption, transport, and storage in rice, and to identify genetic resources for producing phosphorus resource-conserving rice. In this study, we investigated (1) the regulation of phosphorus absorption from roots and phosphorus utilization during early growth, (2) the regulation of phosphorus translocation in vegetative organs, and (3) the regulation of phosphorus translocation to seeds. As a result, we were able to identify candidate genes that play important roles in these situations, as well as candidate breeding materials for breeding varieties that conserve phosphorus resources.

Free Research Field

保全生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、低リン土壌でも生育できるリン欠耐性作物を育種するための研究は行われてきたが、リン資源の枯渇が迫る現状に対応するためには、吸収したリンを最大限に利用して成長を確保し、最大限の収穫に無駄なくつなげるリン利用の効率化という観点こそ重要である。しかし、このような視点での研究はこれまで行われず、本研究の独創性、重要性は明らかである。また、本研究で達成される新たな育種戦略は、イネ以外の多くの作物へも適用可能と考えられ、これにより減リン肥栽培が実現すれば、田畑から流出するリンが減少し、湖沼の富栄養化防止にも役立つため、リン資源保全型農業だけでなく環境保全型農業という時代の要請に応える研究である。