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イネの種子形制御機構の解明と分子育種への応用

研究課題

研究課題/領域番号 13J10703
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 育種学
研究機関福井県立大学

研究代表者

瀬上 修平  福井県立大学, 生物資源学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード種子形制御遺伝子 / 収量増加 / QTL解析 / 器官形成 / イネ
研究実績の概要

本研究は、イネの種子形(粒形)を制御する遺伝子の機能の理解に立った分子育種を試み、種子サイズの大型化による収量増加を成すことを研究目的としている。この目的達成のため本研究では、大粒系統を用いた解析と短粒変異体を用いた解析をそれぞれ行い、さらなる遺伝子源の探索を進めた。
<大粒系統を基点とする研究>では、極めて大きな種子をつける大粒系統BG23(種子長約10 mm)及びLG10(種子長約14 mm)を実験材料に、遺伝解析を行った。昨年度までにこれら大粒系統同士を掛け合わせた交雑集団を用いた遺伝解析(QTL解析)によって、その種子サイズの差(種子長では約4 mm)を説明する新奇性の高い遺伝子座を種子幅に関係するものを含め5つ見出すことに成功した。今年度は、それら5つの遺伝子座について詳細な遺伝解析を進めた。その結果、2つの種子長を制御する遺伝子座を同定し、それら遺伝子座がそれぞれ籾の細胞伸長、細胞分裂に関わることを明らかにした。さらに遺伝子の機能理解をより進めるため、遺伝背景のほぼ均一な系統、準同質遺伝子系統(NIL)の作出は、標準的な日本型イネの日本晴を用いた材料の世代促進を予定通り進めた。
<短粒変異体を基点とする研究>では、新奇遺伝子座の短粒変異体srs2,srs4,srs6の遺伝解析を行った。srs2とsrs6については次世代シークエンサーを用いた全ゲノム解析によって、候補となる遺伝子を見出すことに成功した。これらの候補遺伝子は形質転換によって遺伝子破壊を行う準備が完了しており、その表現型を確認することで、原因遺伝子が特定されると期待できる。
これら2つのアプローチから見出したイネの種子形を制御する遺伝子座や遺伝子について、遺伝学的な位置づけを推定し、種子形制御機構の理解を深めた。また、形質転換実験によって、収量増加に向けた分子育種の可能性についても考察した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Rare allele of a previously unidentified histone H4 acetyltransferase enhances grain weight, yield, and plant biomass in rice.2015

    • 著者名/発表者名
      Song XJ, Kuroha T, Ayano M, Furuta T, Nagai K, Komeda N, Segami S, Miura K, Ogawa D, Kamura T, Suzuki T, Higashiyama T, Yamasaki M, Mori H, Inukai Y, Wu J, Kitano H, Sakakibara H, Jacobsen SE, Ashikari M.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 112 号: 1 ページ: 76-81

    • DOI

      10.1073/pnas.1421127112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] BRシグナル伝達とは独立にイネの種子形を制御するSRS5遺伝子の利用2016

    • 著者名/発表者名
      瀬上修平、北野英己、三浦孝太郎、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第129回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] gw2変異はコシヒカリ背景で玄米を大型化し収量を増加する2016

    • 著者名/発表者名
      山本竜也、瀬上修平、堀川美穂、竹原佳奈、中村麻由美、林猛、中村史裕、小林麻子、富田桂、北野英己、三浦孝太郎、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第129回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イネヘテロ3量体Gタンパク質γ2サブユニットの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      藤田萌香、杉田伊澄、瀬上修平、三浦孝太郎、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第129回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イネ3量体Gタンパク質γ1とγ2サブユニットの発現様式の解析2016

    • 著者名/発表者名
      岸優花、坂井優衣、伊藤貴文、日び隆雄、瀬上修平、三浦孝太郎、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第129回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 質量分析法を用いたイネ3量体Gタンパク質γ1~γ5サブユニットの同定2016

    • 著者名/発表者名
      坂井優衣、岸優花、伊藤貴文、日び隆雄、瀬上修平、三浦孝太郎、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第129回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イネ極大粒系統が有する種子形を制御する新奇QTLの検出2015

    • 著者名/発表者名
      瀬上修平、山本竜也、隠岐勝幸、野田智紀、金森裕介、佐々木晴美、森聡美、芦苅基行、北野英己、片寄裕一、岩崎行玄、三浦孝太郎
    • 学会等名
      日本育種学会第128回講演会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イネの短粒変異体は、外穎の細胞数の減少か細胞長の減少で区別できる2015

    • 著者名/発表者名
      瀬上修平、三浦孝太郎、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第128回講演会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イネへテロ3量体Gタンパク質γ3,γ4サブユニット変異体の遺伝解析2015

    • 著者名/発表者名
      瀬上修平、三浦孝太郎、杉田伊澄、中村麻由美、高牟禮逸朗、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第127回講演会
    • 発表場所
      玉川大学(東京都町田市)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イネへテロ3量体Gタンパク質関連変異体の収集と表現型の解析2015

    • 著者名/発表者名
      三浦孝太郎、瀬上修平、杉田伊澄、中村麻由美、高牟禮逸朗、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第127回講演会
    • 発表場所
      玉川大学(東京都町田市)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イネへテロ3量体Gタンパク質γ1,γ2サブユニット発現抑制個体の遺伝解析2015

    • 著者名/発表者名
      杉田伊澄、瀬上修平、三浦孝太郎、中村麻由美、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第127回講演会
    • 発表場所
      玉川大学(東京都町田市)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Detection of novel QTLs for plant height from a rice cultivar, Xinheiguai.2013

    • 著者名/発表者名
      三浦孝太郎、瀬上修平、中村麻由美、芦刈基行、北野英己、岩崎行玄
    • 学会等名
      7th International Rice Genetics Symposium
    • 発表場所
      Dusit Thani Hotel (フィリピン マニラ)
    • 年月日
      2013-11-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Genetic analysis of a short grain mutant in rice.2013

    • 著者名/発表者名
      瀬上修平、河野いづみ、安藤露、矢野昌裕、北野英己、岩崎行玄
    • 学会等名
      7th International Rice Genetics Symposium
    • 発表場所
      Dusit Thani Hotel (フィリピン マニラ)
    • 年月日
      2013-11-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] イネヘテロ3量体Gタンパク質γサブユニット遺伝子の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      杉田伊澄、瀬上修平、中村麻由美、松村美里、三浦孝太郎、岩崎行玄
    • 学会等名
      日本育種学会第124回講演会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2013-10-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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