イネ茎葉部におけるデンプン分解制御に関わる遺伝子の機能およびその品種間差異の解明

• 研究課題/領域番号: 15K07276
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 作物生産科学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 平野 達也 名城大学, 農学部, 教授 (30319313)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: イネ / 葉鞘 / デンプン分解 / α-アミラーゼ / β-アミラーゼ / β－アミラーゼ / α－アミラーゼ

研究成果の概要

イネ茎葉部に出穂期までに蓄積されたデンプンは出穂後に分解され、登熟に利用される。本研究では、β-アミラーゼアイソジーンであるOsBAM2とOsBAM3両遺伝子の発現抑制により、出穂後の葉鞘でのデンプン含量低下が抑制されることがわかった。別のアイソジーンのOsBAM5はプラスチド局在型アイソフォームをコードし、その発現抑制は出穂後の葉鞘で過剰なデンプン蓄積をもたらした。また、上記３つのアイソジーンに関する三重発現抑制系統を作出した。さらに、超多収品種タカナリの葉鞘において発現レベルが高いα-アミラーゼアイソジーンであるRAmy2Aの発現抑制系統を、タカナリを原品種として作出することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Two β-amylase genes, OsBAM2 and OsBAM3, are involved in starch remobilization in rice leaf sheaths (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Hirano, Takayuki Higuchi, Minako Hirano, Yu Sugimura, Hiroyasu Michiyama
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 19 号: 2 ページ: 291-299
  • DOI: 10.1080/1343943x.2016.1140008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Involvement of α-amylase genes in starch degradation in rice leaf sheaths at the post-heading stage (2015)
  • 著者名/発表者名: Yu Sugimura, Hiroyasu Michiyama and Tatsuya Hirano
  • 雑誌名: Plant Production Science 巻: 18 ページ: 277-283
  • NAID: 130005087242
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] イネ葉鞘において出穂期以降のデンプン分解に関与する遺伝子の探索と機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平野達也、杉村優有、樋口貴之
  • 学会等名: 日本作物学会第243回講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-30
  • 招待講演
• [学会発表] イネ葉鞘におけるデンプン含量の変化とα－グルカンホスホリラーゼ活性との関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 樋口貴之、道山弘康、平野達也
  • 学会等名: 日本作物学会第242回講演会
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] β-アミラーゼ遺伝子, OsBAM5の発現抑制系統はイネ葉鞘においてデンプン過剰の表現型を示す (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉村優有、平野美奈子、道山弘康、深山浩、平野達也
  • 学会等名: 日本作物学会第240回講演会
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2015-09-05