Search for new genetic resources for direct seeding of rice and tolerance mechanisms of submergence and drought during the emergence stage

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02186
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 加藤 洋一郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (50463881)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山根 浩二 近畿大学, 農学部, 准教授 (50580859) ; 石橋 勇志 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50611571) ; 佐々木 和浩 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生物資源・利用領域, 任期付研究員 (70513688)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: イネ

Outline of Annual Research Achievements

水ストレス環境に適応した耐性イネ品種およびイネ栽培技術の開発のため、干ばつ・洪水条件下の発芽・出芽に関する生理生態学・分子生理学的機構の解析を進めた。イネ生理生態では深播き耐性に着目した解析を進めた。フィールドでは、ドローンを用いた多品種の迅速な評価が可能であるか、RGB画像撮影だけでなく、熱画像カメラもドローンに搭載して検討を進めた。また、様々な播種深度や土壌水分条件における直播イネの苗立ちに関するカラム試験を繰り返し、土壌乾燥に対するイネの発芽および出芽プロセスの応答に関するパラメータ解析を行った。フィールド試験と同様に、播種深度が深くなるほどにイネの出芽率が低下することをカラム試験でも再現できた。カラム試験では精密に土壌水分条件を制御することが出来たが、このことによって、出芽過程が土壌水分の影響を強く受けることが明らかとなった。さらに、土壌水分の影響については品種間で大きく異なることが確認された。また、分子生理学解析においては、閉鎖系実験の実験プロトコルを基に詳細な解析を進めた。浸透圧ストレス条件下における種子発芽において、Rc348は他のインディカ品種に比べ高い発芽率を示し、種子発芽関連遺伝子の発現解析によって、ジベレリンの生合成やアブシジン酸の代謝に関連する遺伝子群の関与が示唆された。そこで、発芽過程にある種子のジベレリンおよびアブシジン酸の定量を進めながら、GA20 oxidase、GA3 oxidaseやABA8’OHの発現との関連について解析を進めることを本研究プロジェクトの最後の実験内容に設定した。発芽過程にある種子の植物ホルモンの定量実験を自前でスムーズに行うための測定装置・実験プロトコルの確立に多くの時間を費やしたが、最終的に一通りの定量を進めることが出来た。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。