イネの根伸長角度を制御する遺伝機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K18630
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 (2017); 東京大学 (2015-2016)
• 研究代表者: 木富 悠花 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 契約研究員 (70746502)
• 研究協力者: 宇賀 優作 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 上級研究員 (00391566)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: イネ / 根伸長角度 / QTL

研究成果の概要

作物にとって深根性は、干ばつ時に土壌深層に偏在する水分を獲得する上で重要な形質である。根系改良によるさらなる干ばつ回避能力向上のため、本研究課題では新奇な根伸長角度QTLs(qSOR1およびDRO3)の解析を行った。その結果、qSOR1遺伝子の単離に成功し、その発現パターンを特定することができた。またqSOR1は既報のDRO1と同様にオーキシンシグナル伝達経路で機能するが、両遺伝子は根伸長角度制御に関して独立な遺伝的経路上で機能していると考えられた。DRO3は詳細マッピングを試みたが、DRO3近傍にはDRO3と相反する効果を持つQTLが存在しており、DRO3候補領域の絞込みには至らなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Genomic regions responsible for seminal and crown root lengths identified by 2D & 3D root system image analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yusaku Uga, Ithipong Assaranurak, Yuka Kitomi, Brandon G. Larson, Eric J. Craft, Jon E. Shaff, Susan R. McCouch and Leon V. Kochian
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 19 号: 1 ページ: 273-273
  • DOI: 10.1186/s12864-018-4639-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fine mapping of QUICK ROOTING 1 and 2, quantitative trait loci increasing root length in rice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuka Kitomi, Emari Nakao, Sawako Kawai, Noriko Kanno, Tsuyu Ando, Shuichi Fukuoka, Kenji Irie and Yusaku Uga
  • 雑誌名: G3-Genes Genomes Genetics 巻: 8 号: 2 ページ: 727-735
  • DOI: 10.1534/g3.117.300147
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Jasmonate regulates juvenile-adult phase transition in rice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hibara, K., Isono, M., Mimura, M., Sentoku, N., Kojima, M., Sakakibara, H., Kitomi, Y., Yoshikawa, T., Itoh, J., and Nagato, Y.
  • 雑誌名: Development 巻: 143 ページ: 3407-3416
  • DOI: 10.1242/dev.138602
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 作物生産における根伸長角度の遺伝的改良. (2016)
  • 著者名/発表者名: 宇賀優作・木富悠花．
  • 雑誌名: 植物科学最前線 (BSJ-Review) 巻: 7 ページ: 250-263
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A QTL for root growth angle on rice chromosome 7 is involved in the genetic pathway of DEEPER ROOTING 1. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusaku Uga, Yuka Kitomi, Eiji Yamamoto, Noriko Kanno, Sawako Kawai, Tatsumi Mizubayashi and Shuichi Fukuoka
  • 雑誌名: Rice 巻: 8 号: 1 ページ: 8-8
  • DOI: 10.1186/s12284-015-0044-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] QTLs underlying natural variation of root growth angle among rice cultivars with the same functional allele of DEEPER ROOTING 1. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuka Kitomi, Noriko Kanno, Sawako Kawai, Tatsumi Mizubayashi, Shuichi Fukuoka and Yusaku Uga
  • 雑誌名: Rice 巻: 8 号: 1 ページ: 16-16
  • DOI: 10.1186/s12284-015-0049-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetic improvement for root growth angle to enhance crop production (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusaku Uga, Yuka Kitomi, Satoru Ishikawa and Masahiro Yano
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 65 号: 2 ページ: 111-119
  • DOI: 10.1270/jsbbs.65.111
  • NAID: 130005068211
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 深根型DRO1の導入がイネ浅根型CSSLsの収量形質に及ぼす影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木富悠花，荒井(三王)裕見子，岡村昌樹，宇賀優作
  • 学会等名: 日本育種学会第133回講演会
• [学会発表] イネ第2および第6染色体上に見出された根長に関与する新奇QTLsのファインマッピング (2017)
  • 著者名/発表者名: 木富悠花・中尾絵真理・河合佐和子・菅野徳子・安藤露・福岡修一・入江憲治・宇賀優作．
  • 学会等名: 日本育種学会第131回講演会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県 名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-29
• [学会発表] イネ第2および第6染色体上に同定した根長QTL、QUICK ROOTING 1 & 2 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木富悠花，中尾絵真理，河合佐和子，菅野徳子，安藤露，福岡修一，入江憲治，宇賀優作
  • 学会等名: 第46回根研究集会
• [学会発表] イネの根伸長角度を制御する新奇なQTL、qSOR1の単離 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木富悠花・半澤栄子・河合佐和子・菅野徳子・藤澤弘子・金森裕之・呉健忠・佐藤雅志・宇賀優作．
  • 学会等名: 日本育種学第130回講演会
  • 発表場所: 鳥取大学鳥取キャンパス（鳥取県 鳥取市）
  • 年月日: 2016-09-24
• [学会発表] 栽培イネの有用変異発掘を促進する12種類の染色体断片置換系統群の作出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永田和史, 木富悠花, 他35名
  • 学会等名: 日本育種学会第128回講演会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス (新潟県新潟市)
  • 年月日: 2015-09-30
• [学会発表] 干ばつ耐性向上をめざした根型育種の有効性と今後の展望 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宇賀優作, 木富悠花
  • 学会等名: 第43回根研究集会特別シンポジウム
  • 発表場所: 東京農業大学厚木キャンパス (神奈川県厚木市)
  • 年月日: 2015-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] 2D&3D画像解析によるイネ第1染色体の根系発達に関与するゲノム領域の発見 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宇賀優作, Assaranurak I., Larson B.G., Craft E.J., Shaff J.E., 木富悠花, McCouch S.R., Kochian L.V.
  • 学会等名: 日本育種学会第128回講演会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス (新潟県新潟市)
  • 年月日: 2015-09-11
• [図書] Rice Genomics, Genetics and Breeding (Genetic Mechanisms Involved in the Formation of Root System Architecture.) (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuka Kitomi, Jun-Ichi Itoh and Yusaku Uga (eds: Takuji Sasaki and Motoyuki Ashikari)
  • 総ページ数: 558
  • 出版者: Springer Nature
  • ISBN: 9789811074608