台風に強い多収イネ品種開発のための強稈・多収遺伝子の集積効果とその発現機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15H04442
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 作物生産科学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 大川 泰一郎 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80213643)
• 研究分担者: 平沢 正 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 名誉教授 (30015119)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: 水稲 / 倒伏抵抗性 / 強稈遺伝子 / 集積効果 / 量的形質遺伝子座 / 多収性 / イネ / 強稈 / 集積 / 多収 / 遺伝子 / 皮層繊維組織 / 収量 / ＱＴＬ / 台風 / QTL

研究成果の概要

イネの強稈遺伝子の集積効果とその機構を解明するため、コシヒカリの準同質遺伝子系統NIL-SCM1,SCM2, SCM3,SCM4を育成し、すべての組合せの二、三、四集積系統を育成した。四集積系統NIL-SCM1+SCM2+SCM3+SCM4は、すべての組合せの中で最も稈外径が大きく、稈強度が大きかった。強稈遺伝子の集積によって、多面発現的に集積が増すほど1穂籾数は増加した。SCM1を含む系統はとくに集積効果が大きく、その要因には皮層繊維組織が厚く発達することによっていた。これらのことから、倒伏抵抗性の多収品種の改良には優良な強稈遺伝子の特定とその集積の組合せが重要であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Finding the superior allele of japonica-type for increasing stem lodging resistance in indica rice varieties using chromosome segment substitution lines. (2018)
  • 著者名/発表者名: Indria W. M., Yamamoto, T., Ueda, T., Samadi, A.F., Kamahora, E., Rumanti I.A., Thanh, V.C., Adachi, S., Suzuki, S., Kanekatsu, M., Hirasawa, T., Ookawa, T.
  • 雑誌名: Rice 巻: 11 号: 1 ページ: 25-25
  • DOI: 10.1186/s12284-018-0216-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Precise estimation of genome regions controlling lodging resistance using a set of reciprocal chromosome segment substitution lines in rice (2016)
  • 著者名/発表者名: Ookawa T, Aoba R, Yamamoto T, Ueda T, Takai T, Fukuoka S, Ando T, Adachi S, Matsuoka M, Ebitani T, Kato Y, Mulsanti IW, Kishii M, Reynolds M, Pinera F, Kotake T, Kawasaki S, Motobayashi T, Hirasawa T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6巻 号: 1 ページ: 30572-30572
  • DOI: 10.1038/srep30572
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Isolation of a Novel Lodging Resistance QTL Gene Involved in Strigolactone Signaling and Its Pyramiding with a QTL Gene Involved in Another Mechanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yano, Taiichiro Ookawa, Koichiro Aya, Yusuke Ochiai, Tadashi Hirasawa, Takeshi Ebitani, Takeshi Takarada, Masahiro Yano, Toshio Yamamoto, Shuichi Fukuoka, Jianzhong Wu, Tsuyu Ando, Reynante Lacsamana Ordonio, Ko Hirano and Makoto Matsuoka
  • 雑誌名: Molecular Plant 巻: 8 号: 2 ページ: 303-314
  • DOI: 10.1016/j.molp.2014.10.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Natural variation in the flag leaf morphology of rice due to a mutation of the NARROW LEAF 1 gene in Oryza sativa L.. (2015)
  • 著者名/発表者名: Taguchi-Shiobara, F., Ota, Y., Ebana,K., Ookawa, T., Yamasaki, M., Tanabata, T., Yamanouchi, U., Wu, J., Ono, N., Nonoue, Y., Nagata, K., Fukuoka, S., Hirabayashi, H., Yamamoto, T. and Yano, M.
  • 雑誌名: Genetics 巻: 201 号: 2 ページ: 795-808
  • DOI: 10.1534/genetics.115.181040
  • NAID: 120006632721
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 水稲の強稈・多収関連形質の量的形質遺伝子座解析―極太稈系統LTAT-29とタカナリの組換え自殖系統群を用いて (2018)
  • 著者名/発表者名: 荒川直也，野村知宏，山本敏央，上田忠正，米丸淳一，阿部陽，安達俊輔，平沢正，大川泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第245回講演会
• [学会発表] Development of the pyramiding lines with strong culm genes derived from crosses among the SCM near isogenic lines in Rice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ookawa, T., Kamahora, E., Ebitani, T., Yamaguchi, Murata, K., Iyama, T., Ozaki, H., Adachi, S., Hirasawa, T. and Kanekatsu, M.
  • 学会等名: 第9回アジア作物学会議
  • 国際学会
• [学会発表] Estimation of the Quantitative trait loci Associated with Breaking and Bending Types Lodging Resistance in Rice Using Chromosome Segment Substitution Lines Derived from a Cross between Takanari and Koshihikari (2017)
  • 著者名/発表者名: Indria, W.M., Yamamoto, T., Ueda, T., Samadi, A.F., Adachi, S., Hirasawa, T. and Ookawa, T.
  • 学会等名: 第9回アジア作物学会議
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of the Quantitative Trait Loci for Breaking and Bending Types Lodging Resistance in Rice, Using Recombinant Inbred Lines Derived from Koshihikari and a Strong Culm Variety, Leaf Star (2017)
  • 著者名/発表者名: Samadi,A.F., Yamamoto, T., Ueda, T., Adachi, S., Hirasawa, T. and Ookawa, T.
  • 学会等名: 第9回アジア作物学会議
  • 国際学会
• [学会発表] 異なる水稲品種に由来する強稈遺伝子の組合せが強稈関連形質の集積効果に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 釜洞 瑛里, 蛯谷 武志, 伊山 幸秀, 松岡 信, 矢野 憲司, 安達 俊輔, 平沢 正, 大川 泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第243回講演会
• [学会発表] 水稲の強稈および収量関連形質に関わる量的形質遺伝子座のコシヒカリへの集積効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉村 大, 蛯谷 武志, 伊山 幸秀, 平沢 正, 安達 俊輔, 大川 泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第241回講演会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 水稲の倒伏抵抗性に関与する強稈関連形質の量的形質遺伝子座の特定－リーフスターとコシヒカリの組換え自殖系統を用いて－ (2016)
  • 著者名/発表者名: Ahmad Fahim Samadi, 上田 忠正, 山本 敏央, 安達 俊輔, 平沢 正, 大川 泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第241回講演会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] タカナリを遺伝背景とするコシヒカリの染色体断片置換系統における挫折型およびたわみ型倒伏抵抗性に関わる量的形質遺伝子座の特定 (2016)
  • 著者名/発表者名: Indria Wahyu Mulsanti, 山本 敏央, 上田 忠正, 田原 佳奈子, 安達 俊輔, 平沢 正, 大川 泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第241回講演会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 水稲の強稈質に関わる皮層繊維組織を厚くする量的形質遺伝子座の特定―タカナリを遺伝背景とするコシヒカリ第2, 9染色体の組換え固定系統を用いて― (2016)
  • 著者名/発表者名: 神山 遼, 山本 敏央, 上田 忠正, 福岡 修一, 安藤 露, 平沢 正, 安達 俊輔, 大川 泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第241回講演会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [備考] 東京農工大学農学部生物生産学科作物学教育研究分野
  • URL: http://web.tuat.ac.jp/~crop/