Elucidation of G-protein signaling pathway controlling plant height, panicle and seed size in rice.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05987
• 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: Fukui Prefectural University
• Principal Investigator: Miura Kotaro 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (70571561)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: イネ / ヘテロ３量体Ｇタンパク質

Outline of Final Research Achievements

In this study, we tried to clarify how the trimeric G proteins, which control agronomic traits such as organ size and yield in rice, interact to regulate cell division activity and determine organ size.
As the results we revealed that organ size is increased by little or no trimerisation, that some components are essential for maintaining plant survival, and that plant and seed elongation is mediated by brassinosteroid signalling and proteasomal pathways in rice.

Free Research Field

遺伝育種学、植物分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヘテロ３量体Ｇタンパク質は、イネのみならず植物に非常に幅広く保存されているが、植物種ごとにサブユニットの構成が異なり、変異体が示す表現型も多様である。このため、ヘテロ３量体Ｇタンパク質は、各植物種で独自の機能が多様に進化していると推測でき、今回イネで明らかにしたシグナル伝達機構は他の作物においても農業へ応用できる可能性が高い。このことから、将来の作物育種において３量体Ｇタンパク質の構成因子を標的とした遺伝子編集や突然変異を活用した育種を行う事で、収量性やストレス耐性などを付与する育種が可能になると期待できる。