Identification of QTLs affecting good eating quality of cooked rice by improvement in novel grain components.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05984
• 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: Hori Kiyosumi 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, グループ長 (50442827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻井 良政 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (70607671) ; 田中 淳一 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 (30370571)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: イネ / 食味 / 炊飯米 / QTL

Outline of Final Research Achievements

We collected whole genome single nucleotide polymorphisms (SNPs) and evaluated eating quality traits and endosperm enzyme activities for cell wall degradation in 187 Japanese rice germplasm accessions. By using both the SNPs genotype and phenotype data, genome-wide association analysis (GWAS) detected more than 900 genetic loci (QTLs) for the eating quality traits and endosperm enzyme activities, and genomic selection (GS) procedure constructed prediction models for each trait. Additional genetic analysis in a total of 435 recombinant inbred lines confirmed presences of several QTLs and their genetic effects that were detected by the GWAS, and confirmed accuracy of the trait prediction models by the GS. For examples, we found novel QTLs for eating quality traits on chromosomes 1, 2, 3, 4, 5 and 11 in Koshihikari/Takanari populations. These QTLs were controlled eating quality regardless of amylose and protein contents in rice grains.

Free Research Field

植物遺伝育種学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年のゲノム解析技術の発達により、イネの収量性を制御する複数の重要遺伝子が同定されている。しかしながら、もう一方の最重要な育種選抜形質である米の品質、特に炊飯米の食味や食感を制御する遺伝要因（遺伝子）のほとんどは明らかとなっていない。これまでに、最近の良食味品種は胚乳中の細胞壁分解酵素活性が低い傾向を示すことが明らかとなった。そこで、細胞壁などの新規の穀粒成分を改変することにより、炊飯米の物性を変化させて新しい食感を付与することが可能であると考えられた。本研究では、炊飯米の食感や食味を向上させる胚乳の細胞壁成分に着目して、新規の遺伝要因の解明を目指した。