2018 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of nitrogen dynamics in rice plants.
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16K07578
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| Research Institution | Ishikawa Prefectural University |
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Principal Investigator |
塚口 直史 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (40345492)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イネ / 窒素分配 / 子実タンパク質集積性 / QTL |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、登熟期の窒素分配特性が大きく異なる水稲2品種を親とするF2およびF3集団を用いて窒素分配特性および登熟期の稲体窒素動態に関与する量的遺伝子座（QTL）の解析を行こと、およびそれらのQTLに関する準同質遺伝子系統の作出を目的とする。平成28年度は多肥条件で登熟させたF2集団を、平成29年度および30年度は多肥および小肥の条件で登熟させたF3集団を解析に用いた。各系統の出穂期および出穂期とその後1週間毎に葉色（SPAD値）を調査した。各系統全個体について成熟期に地上部を刈り取り、稈長、茎葉乾物重、穂数、籾数、玄米数、玄米重、茎葉窒素濃度、茎葉非構造性炭水化物濃度および玄米タンパク質濃度を測定した。各系統の稲体窒素含量、玄米重および玄米タンパク質濃度を用いて窒素の移行性を示すパラメータを算出した。
F3世代において両窒素条件で、登熟期の窒素の移行性を示すパラメータに関与するQTLは4か所に検出され（LOD値3.0以上）、その中でも特にLOD値および寄与率の高い2つのQTL領域はF2集団の解析で検出された領域とほぼ一致した。またこれらの2つの領域は、F3集団において茎葉部への非構造性炭水化物蓄積に関与する領域とほぼ一致した。子実タンパク質集積性と非構造性炭水化物蓄積に関与する遺伝子の連鎖の可能性は否定できないが、子実タンパク質集積性が登熟期のイネ植物体の窒素および炭素動態に関与する可能性が示唆された。
以上の解析に加えて、検出されたQTLの登熟期稲体内の窒素移行への関与の実証を目的として、当該領域に関する染色体組み換え系統の作出も進めた。30年度は前年度に得たBC2F1世代にさらに戻し交配を行い、BC3F1世代を得た。今後BC3F1世代から候補領域がヘテロのものを選抜し、さらに戻し交配を行い、準同質遺伝子系統を育成する予定である。
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