Identification of a causal rice gene for resistance to Burkholderia glumae

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05981
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
• Research Institution: Iwate Biotechnology Research Center
• Principal Investigator: Ishikawa Kazuya 公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 研究員 (40804703)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: イネ / イネもみ枯細菌病菌 / 苗腐敗症

Outline of Final Research Achievements

Bacteria seedling rot (BSR) is caused by Burkholderia glumae in rice under the high humidity and temperature conditions such as in nursery boxes. We detected 2 quantitive trait locus (QTLs) for BSR resistance on rice by using backcross inbred lines derived from a cross between Japanese cultivar Hitomebore and aus cultivar KALUHEENATI, which is showed resistance compared with Hitomebore to BSR. Additionally, we found that KALUHEENATI may showed resistance to BSR through the ethylene signaling. We identified the candidate genes that are involved in ethylene signaling or ethylene synthetic enzyme within both QTL regions.
We generated a near isogenic line (NIL) containing the KALUHENNATI allele of QTL. Moreover, NIL exhibited reduced susceptibility to BSR compared with Hitomebore.

Free Research Field

植物感染生理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

東北の主力品種である「ひとめぼれ」にエチレン前駆体である1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸 (ACC) で処理すると、イネもみ枯細菌病菌が引き起こす苗腐敗症に対して抵抗性を示すことが明らかになった。これは、エチレンシグナリングがその耐病性に重要であることを示しており、新規農薬の創薬の基盤となる成果である。
さらに、「ひとめぼれ」よりイネもみ枯細菌病菌が引き起こす苗腐敗症に対して抵抗性を示す『ひとめぼれ準同質遺伝子系統』も作出した。今後、味や収量などを解析する必要はあるが、この系統は育種の母本として使用できる可能性があると思われる。