イネの栽培化にユニークに関わった種子の有芒性と無芒性の謎を解く

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02178
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 石井 尊生 神戸大学, 農学研究科, 教授 (20260648)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 野生イネ / 栽培化

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、イネの栽培化の初期には利用されたが、その後消失の方向に選抜されてしまったユニークな器官である芒に焦点を当て、有芒性と無芒性の意義を明らかにすることを目的としている。本年度が最終年度になるが、野生イネOryza rufipogon W630、栽培イネO. sativa Japonica Nipponbare、O. sativa Indica IR36、およびそれらの交雑後代系統を主に用いて、以下の3つの項目について形質調査ならびに遺伝子解析を行った。
１．栽培化において無芒化を促進した遺伝子座の同定：前年度行ったQTL解析の結果を基に、無芒性に関与する主動遺伝子と微動遺伝子を持つ系統を選抜・交雑し、芒に関する遺伝子座の遺伝子型が分離する集団を育成した。これらの集団には、芒に関する様々な組み合わせの対立遺伝子を持つ系統が含まれるため、栽培化においていくつの遺伝子座が関与すれば無芒に導くことができるかを検証する材料となる。
２．栽培イネに残る有芒性の遺伝的機構の解明：前年度に引き続き、熱帯アジア5カ国の在来品種の種子から抽出したDNAを用いて、芒に関する主要遺伝子座（An-1, LABA1, RAE2）における機能喪失変異をin/delマーカーを用いてサーベイした。その結果、ほとんどの在来品種はLABA1とRAE2において、機能喪失型の対立遺伝子を持つことがわかった。一方、一部の在来品種はAn-1で機能型の対立遺伝子を持つものの、無芒性であった。
３．これまでの研究結果をまとめ、栽培化以前から現在に至る有芒性および無芒性の意義を多角的な視点からの総合考察を行った。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。