2023 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of mechanisms of starch degradation in the stems for an enhancement of source function to rice grain filling.
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21H02174
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
平野 達也 名城大学, 農学部, 教授 (30319313)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒川 裕介 名城大学, 農学部, 助教 (60851798)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | イネ / 葉鞘 / デンプン分解 / 非構造性炭水化物 / β-アミラーゼ / インド型品種 / 遺伝子連鎖解析 / 染色体断片置換系統群 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イネ葉鞘における出穂後のデンプン分解には、少なくともβ-アミラーゼをコードするOsBAM2とOsBAM3が関与し、これら2つの遺伝子の発現抑制系統では、出穂後の葉鞘におけるデンプン分解が抑制されることを我々は明らかにしている。また、葉鞘において発現が強いOsBAM5も葉鞘でのデンプン分解への関与が示唆される。そこで、これら3つのβ-アミラーゼ遺伝子に関する発現抑制系統を作出し、表現型を解析したところ、OsBAM2もしくはOsBAM5単独の発現抑制系統は、野生型日本晴と比較して、出穂後の葉鞘におけるデンプン含量に大きな差がなかったが、OsBAM2とOsBAM5をともに発現抑制した系統は、出穂後の葉鞘にデンプンを著しく蓄積することが示された。一方、OsBAM2、OsBAM3およびOsBAM5の3つを発現抑制した系統では、出穂期における葉鞘のデンプン含量が少ないことがわかった。
インド型品種は出穂後の葉鞘におけるデンプン分解が早いことから、その原因遺伝子を単離するため、インド型品種IR64と日本型品種コシヒカリの間で作出された染色体断片置換系統群を用いた解析を進めてきた。コシヒカリを遺伝的背景にもち、第6染色体の一部がIR64に置換されているSL2021では出穂後の葉鞘のデンプン分解が早く、よってこの置換領域にインド型品種由来のデンプン分解性を高める遺伝子が存在すると考えられる。そこで、SL2021とコシヒカリを交配し育成したF3系統から、原因遺伝子の候補領域内の一部がIR64型ホモに固定された組換え自殖系統（RILs）を選抜し、それらを用いて高精度の連鎖解析を進めた。その結果、候補領域を昨年度時点での7.46Mbから3.93Mbに短縮することができた。また、出穂後の葉鞘においてコシヒカリとSL2021の間で発現量が異なる遺伝子を網羅的に解析するため、RNAseq解析を行った。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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