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2011 Fiscal Year Annual Research Report

近未来環境を想定した環境保全型多収イネの開発

Research Project

Project/Area Number 23380040
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

牧野 周  東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (70181617)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金田 吉弘  秋田県立大学, 生物資源学部, 教授 (30347207)
小原 実広  独立行政法人国際農林水産業研究センター, 生物資源領域, 研究員 (10455248)
Keywordsイネ / 多収 / 大粒 / 環境保全 / 分子育種 / 圃場試験
Research Abstract

超多収の実証と多収理論を構築するため、窒素あたりの収量構成要素の推移やバイオマス生産の生理解析も含め、秋田県立大学大潟村実験圃場にて、秋田63号の親品種(父:秋田39号、母:オオチカラ)を含めて多収解析を行った(イネの生産生理と光合成を研究分野とする代表者の牧野と分担者の金田と小原が担当)。その結果、秋田63号はオオチカラより一粒重が30%ほど小さく、秋田39号より30%ほど大きかったが、吸収窒素量当たりの総モミ数が秋田63号と秋田39号に差がなく、オオチカラの約2倍増であることがわかった。このことは、母親オオチカラには大粒形質とモミ数に負の相関があるのに対し、秋田63号がその大粒の一部の形質を持ちつつ、オオチカラに見られたトレードオフを解消した育種に成功し、39号のモミ数確保の優れた形質を保持していることがわかった。
秋田63号と岩手75号の交配系統の育成を進め、秋田63号の多収要因を分子遺伝的に解析し、大粒を決定している遺伝子と籾数確保を決定している遺伝子の同定およびDNAマーカーの整備を行った(分担者の小原が中心に代表者の牧野と担当)。その結果、モミの長さを決定しているされている遺伝子GS3がっ有力候補と考えられることがわかった。そこで、今後は、秋田63号の多収性(有用遺伝子群)を導入した新しいイネ品種の育成を行なうため、これの交配系統について、DNAマーカーによる分子育種的選抜を無肥料区と多肥区で栽培実験を行う予定である(分担者の金田と小原が担当)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究代表者と分担者の研究の位置づけがしっかり定まっており、互いに効果的な共同研究が実施されているので、成果も順調に得られている。

Strategy for Future Research Activity

1)超多収の実証と多収理論を構築するため、窒素あたりの収量構成要素の推移やバイオマス生産の調査を秋田県立大学大潟村実験圃場にて、秋田63号の親品種(父:秋田39号、母:オオチカラ)を含めて多収解析を行う。
2)秋田63号と岩手75号の交配系統の育成を進め、秋田63号の多収要因を分子遺伝的に解析し、大粒を決定している遺伝子と籾数確保を決定している遺伝子の同定およびDNAマーカーの整備を行う。
3) 1)における秋田63号の多収性(有用遺伝子群)を導入した新しいイネ品種の育成を行なうため、2)で進めた交配系統について、DNAマーカーによる分子育種的選抜を無肥料区と多肥区で栽培実験を行う。

  • Research Products

    (8 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Photosynthesis, grain yield and N utilization in rice and wheat2011

    • Author(s)
      Makino A
    • Journal Title

      Plant Physiol

      Volume: 155 Pages: 125-129

    • DOI

      10.1104/pp.110.165076

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The rate-limiting step for CO_2 assimilation at different temperatures is influenced by the leaf nitrogen content in several C_3 crop species2011

    • Author(s)
      Yamori W, Nagai T, Makino A
    • Journal Title

      Plant Cell Environ

      Volume: 34 Pages: 764-777

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclic electron flow around photosystem I via chloroplast NAD(P)H dehydrogenase (NDH) complex performs a significant physiological role during photosynthesis and plant growth under low temperature in rice2011

    • Author(s)
      Yamori W, Sakata N, Suzuki Y, Shikanai T, Makino A
    • Journal Title

      Plant J

      Volume: 68 Pages: 966-976

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of individual suppression of RBCS multigene family on Rubisco contents in rice leaves2011

    • Author(s)
      Ogawa S, Suzuki Y, Yoshizawa R, Kanno K, Makino A
    • Journal Title

      Plant Cell Environ

      Volume: 35 Pages: 546-553

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Rubiscoタンパク質の量を増強した形質転換体イネにおける光合成中間代謝産物およびその他の一次代謝産物のメタボローム解析2012

    • Author(s)
      鈴木雄二、藤森玉輝、牧野周
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2012-03-21
  • [Presentation] イネの窒素栄養生理と生産性2011

    • Author(s)
      牧野周
    • Organizer
      第57回日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-08-10
  • [Presentation] Rubiscoセンスイネの低温環境での個体成長2011

    • Author(s)
      須藤恵美、鈴木雄二、牧野周
    • Organizer
      第57回日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-08-10
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/syokuei/index-j.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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