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高温に対する子実成長の低反応性と高炭酸同化機能に着目したイネの高温登熟耐性

研究課題

研究課題/領域番号 15H04444
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
研究機関島根大学

研究代表者

小葉田 亨  島根大学, 生物資源科学部, 名誉教授 (60186723)

研究分担者 氏家 和広  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (60465276)
三ツ井 敏明  新潟大学, 自然科学系, 教授 (70183960)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードイネ / 高温 / 登熟 / 品質 / 子実増加速度 / 同化 / 品種間差 / イネコアコレクション / 穂培養 / 収量と品質 / 子実成長速度 / 高温耐性 / 収量 / 酵素活性 / 子実成長 / 日本のイネコアコレクション / 籾の充填速度
研究成果の概要

高温によるイネの収量や品質低下を防ぐための品種特性が求められている.そこで子実成長が高温下でも大きくなりにくい品種があるかどうかを幅広い遺伝的変異を持つ日本と世界のイネコアコレクション品種で探した.高温下で子実成長が小さいと相対的に同化産物供給が不足しにくく,子実のデンプン集積が低下しにくいと予測されたからである.これらの品種の穂を出穂後1~2週間にかけて気温30℃で穂培養を行ったところ、子実の成長速度(籾の充填率)は幅広い変異を示し,さらに幅広い温度条件下や長期のポット栽培でも同様な品種間差が観察された.ショ糖代謝酵素がこのような子実充填速度の違いをもたらしている可能性がある.

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後も日本のような中緯度地域の稲作地域において温暖化による高温化が進行すると予測される.このような条件下で今後も安定した食料生産を行うためには栽培的対応とともに品種的改良が不可欠である.本研究結果は高温に最も影響されやすい子実成長を維持するための特性としての子実の温度反応性に着目し,品種的多様性とその利用可能性について明らかにすることができた.今後、圃場におけるこれらの性質の再現性の確認,もう一つの体制となりうる同化の維持の特性についてさらに解明することで高温耐性品種の開発につながる可能性がある.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 図書 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] How elevated CO2 affects our nutrition in rice, and how we can deal with it2019

    • 著者名/発表者名
      Ujiie Kazuhiro、Ishimaru Ken、Hirotsu Naoki、Nagasaka Seiji、Miyakoshi Yuichi、Ota Masako、Tokida Takeshi、Sakai Hidemitsu、Usui Yasuhiro、Ono Keisuke、Kobayashi Kazuhiko、Nakano Hiroshi、Yoshinaga Satoshi、Kashiwagi Takayuki、Magoshi Jun
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 3 ページ: e0212840-e0212840

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0212840

    • NAID

      120006871778

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Responses of grain filling in spring wheat and temperate-zone rice to temperature: Similarities and differences2018

    • 著者名/発表者名
      Kobata Tohru、Palta Jairo A.、Tanaka Tomoyuki、Ohnishi Masao、Maeda Miki、Ko? M?jde、Barut?ular Celaleddin
    • 雑誌名

      Field Crops Research

      巻: 215 ページ: 187-199

    • DOI

      10.1016/j.fcr.2017.10.017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Harvest index is a critical factor influencing the grain yield of diverse wheat species under rain-fed conditions in the Mediterranean zone of southeastern Turkey and northern Syria2018

    • 著者名/発表者名
      Kobata Tohru、Koch Mcjde、Barutcular Celaleddin、Tanno Ken-ichi、Inagaki Masanori
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 21 号: 2 ページ: 71-82

    • DOI

      10.1080/1343943x.2018.1445534

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proteomics analysis reveals non-controlled activation of photosynthesis and protein synthesis in a rice npp1 mutant under high temperature and elevated CO2 conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya INOMATA, Marouane BASLAM, Takahiro MASUI, Tsutomu KOSHU, Takeshi TAKAMATSU, Kentaro KANEKO, Javier POZUETA-ROMERO, Toshiaki MITSUI
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 9 ページ: 2655-2655

    • DOI

      10.3390/ijms19092655

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel molecular and cell biological insights into function of rice α-amylase2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsui Toshiaki、Ochiai Akihito、Yamakawa Hiromoto、Kaneko Kentaro、Kitajima-Koga Aya、Baslam Marouane
    • 雑誌名

      Amylase

      巻: 2 号: 1 ページ: 30-38

    • DOI

      10.1515/amylase-2018-0004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Reduction in Spikelet Number and Fertility Causes Yield Vulnerability in High-Yielding Rice2017

    • 著者名/発表者名
      Tohru Kobata, Hibiki Ishi and Hiroyuki Iwasaki
    • 雑誌名

      Agronomy Journal

      巻: 109 号: 1 ページ: 175-184

    • DOI

      10.2134/agronj2016.05.0274

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Quantitative Method for Analyzing Nitrogen Assimilation in Soybeans2017

    • 著者名/発表者名
      Jin Kakiuchi and Tohru Kobata
    • 雑誌名

      Crop Science

      巻: 57 号: 2 ページ: 903-913

    • DOI

      10.2135/cropsci2016.05.0373

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 穂培養下で登熟速度の異なる日本のイネコアコレクション品種における高温下登熟速度の違いの検証2019

    • 著者名/発表者名
      西岡 幹人・本塚 伊織・ 氏家 和広・小葉田 亨.
    • 学会等名
      日本作物学会第244回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネにおける澱粉代謝関連酵素の応用分子細胞生物学的研究、イネにおける澱粉代謝関連酵素の応用分子細胞生物学的研究2019

    • 著者名/発表者名
      三ツ井敏明
    • 学会等名
      平成30年度 日本応用糖質科学会北海道支部 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ケイ酸施用時期が水稲の収量・品質に及ぼす影響.2019

    • 著者名/発表者名
      氏家和広・塩田京介
    • 学会等名
      第247回日本作物学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネにおける澱粉代謝関連酵素の応用分子細胞生物学的研究2018

    • 著者名/発表者名
      三ツ井敏明
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会全員集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高温登熟耐性としての穂培養によるイネ子実重増加速度温度反応の品種間差2018

    • 著者名/発表者名
      桐村 史悠・阿部 夢実・小葉田 亨
    • 学会等名
      日本作物学会第244回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水稲の収量・品質を改善する遺伝子 TGW6 の紹介.2018

    • 著者名/発表者名
      氏家和広
    • 学会等名
      日本作物学会中国支部会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] What Factors Reduce the Yield Potentiality in High Yielding Rice?2017

    • 著者名/発表者名
      Kobata Tohru
    • 学会等名
      Asian Crop Science Association
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温登熟抵抗性としての低い子実乾物増加速度をもつイネ品種の検索2016

    • 著者名/発表者名
      小葉田 亨・阿部 夢実・ 岩本 崇志
    • 学会等名
      日本作物学会第242回講演会
    • 発表場所
      龍谷大学(滋賀県)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Low grain growth rate can be an effective strategy for relief from the impact of high temperatures on the grain-filling in rice (Oryza sativa L)?2016

    • 著者名/発表者名
      Kobata Tohru
    • 学会等名
      7th International Crop Science Cogress
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2016-08-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Root Biology Chapter9: Optimizing growth and tolerance of date palm (Phoenix dactylifera L.) to drought, salinity and vascular fusarium-induced wilt (Fusarium oxysporum) by application of Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF).2018

    • 著者名/発表者名
      Meddich A., Ait El-Mokhtar M., Bourzik W., Mitsui T., Baslam M. And Hafidi M.
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 「米の外観品質・食味-最新研究と改善技術-」第15章 高温耐性イネの開発戦略-澱粉代謝関連酵素の細胞分子生物学の視点から-2018

    • 著者名/発表者名
      三ツ井敏明・金古堅太郎・白矢武士
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      養賢堂
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 7th International Crop Science Congress2016

    • 発表場所
      北京市(中国)
    • 年月日
      2016-08-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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