Development of pyramiding lines for tolerant and avoidance QTL for heat induced spikelet sterility

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H02176
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Japan International Research Center for Agricultural Sciences
• Principal Investigator: 佐々木 和浩 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生物資源・利用領域, 任期付研究員 (70513688)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹牟禮 穣 鹿児島県農業開発総合センター, 園芸作物部作物研究室, 室長 (20537980) ; 平林 秀介 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 (50414660)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 高温不稔 / 早朝開花性 / イネ

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、高温ストレスに対し頑健性の高いイネ系統の育成し、その効果を検証する。
イネは開花期に高温（35℃以上）に曝されると不稔籾が発生し、収量が著しく低下する。高温不稔を軽減するためには、二つの育種戦略が提唱されている。①高温に曝されても稔実が維持できる系統の開発（ストレス耐性）、②日中の高温を避けるために早朝に開花する（早朝開花）系統の開発（回避性）、である。申請者は、早朝開花性を利用した系統育成を行ってきており、高温不稔を軽減する実証試験も行われてきている。しかし、早朝開花系統に高温耐性は無く、開花時刻が高温になった場合は不稔籾が増加する。この問題を解決するために、本申請では、ストレス「耐性」と「回避性」遺伝子を集積することで、より高温ストレスに対して頑健性のある系統の育成を目的としている。
本年度は、選抜した耐性系統にコシヒカリを遺伝背景としたコシヒカリ早朝開花性系統を交配して得られたF2種子から、高温耐性と早朝開花性を集積した系統を選抜した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

昨年度、選抜した耐性系統にコシヒカリを遺伝背景としたコシヒカリ早朝開花性系統を交配して得られたF2集団を獲得した。本年度は、この集団から、DNAマーカーを利用した個体選抜を行い、高温耐性遺伝子がハバタキ型と早朝開花性遺伝子がEMF20型を集積した系統を選圧することができた。

Strategy for Future Research Activity

イネ高温耐性遺伝子と早朝開花性遺伝子を併せ持つ集積系統を育成する事ができた。これらの高温不稔回避に与える影響を検証するために、高温温室での試験を進める。同系統を鹿児島県農業開発総合センター（北緯: 31度48分 東経: 130度34分）高温温室内コンクリート水田で栽培する。栽植密度は22.2株/㎡、施肥はN:P:K=5.0:5.8:6.7（kg/10a）とする。開花期には、イネの高温不稔を安定して引き起こされる温度（35℃以上）を維持するために、温室の天窓と測窓の開閉、および排気ファンの起動するタイミングを調整する。