Expression mechanism and optimal combination of high-yield and strong culm gene accumulation in super typhoon-resistant rice

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02940
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39020:Crop production science-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: Ookawa Taiichiro 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80213643)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安達 俊輔 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30717103)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: イネ / 倒伏抵抗性 / 集積 / 多収 / 強稈 / スーパー台風

Outline of Final Research Achievements

Rice lines with the accumulation of four thick culm genes, SCM1, SCM2, SCM3 and SCM4 were evaluated their lodging resistance. These accumulation lines had enhanced lodging resistance. Using recombinant inbred lines (RILs) derived from Leaf Star and Koshihikari, the QTL candidate regions for cellulose and hemicellulose density on chromosome 5 were narrowed down, and generated NILs, NIL-SC1 and NIL- SC2, in the Koshihikari genetic background. New lines with the accumulation of thick and stiff culm genes were developed This new line had a superior lodging resistance.

Free Research Field

作物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来のイネの倒伏抵抗性の品種改良において短稈化する方向で育種されてきた結果、短稈化以外のもう一つの方法である強稈化する方向での多収品種の改良は、国内外においてイネではほとんど行われておらず、強稈性に関する生理学的、遺伝学的研究もほとんど行われてこなかった。強稈性は稈の太さや稈質などに関わる複数の遺伝子が作用する量的形質であり、短稈化に比べて改良が難しかった。本研究の成果により、多収性、強稈性に関わるQTLが特定され、それらを複数集積し、組合せを選択することによって強稈化による倒伏抵抗性の改良が効率的にできることが実際に示され、スーパー台風に強いイネの効率的な品種改良の道が開かれた。