Elucidation and control of blue light responsive flowering pathway in rice

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05983
• 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: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: Hironori Itoh 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, 上級研究員 (00466012)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 光周性花成反応 / 青色光 / 出穂期制御 / 環境応答 / イネ

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to elucidate the mechanism of floral promotion pathway by blue light in rice plants for genetic and environmental control of flowering time by using the floral promotion pathway. I found a transcription factor that interacts with the blue light responsive cis element in the Ehd1 promoter. Next, we generated and analyzed genome-edited lines and overexpression lines of these blue light responsive pathway genes and clarified its relationship to induction of Ehd1 expression in the morning and its relationship to flowering-time phenotype. In the future, I plan to advance flowering time control by combining the gene mutations in the blue light responsive pathway with an appropriate artificial environment.

Free Research Field

植物分子遺伝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物の開花期制御は、環境に応答した生存戦略の多様性を成す花芽形成の分子機構である。イネをモデルとした本成果は、植物における青色光応答性の開花期制御の分子メカニズムにおける植物普遍的な部分とイネ（科）特異的な部分を合わせて明らかにした点で重要であると考えられる。また、近年、作物の品種改良の加速化や人工環境をもちいた作物の安定生産などにおいて、LEDを使用した人工環境下での作物栽培は注目を集めている。人工的に制御された環境で人為的に植物の成長速度や収量を制御する栽培手法の構築にも通じる本研究は、世代促進技術の構築や植物工場の光環境制御による効率的な栽培技術等の基盤情報として社会的にも重要である。