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TGW6変異体を用いた新規デンプン蓄積制御機構の解明と高温登熟障害対策への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K14840
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 作物生産科学
研究機関東洋大学

研究代表者

廣津 直樹  東洋大学, 生命科学部, 教授 (40584389)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016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 / オーキシン / デンプン蓄積 / 登熟 / デンプン / ソース能 / 代謝 / 炭水化物蓄積 / インドール酢酸
研究成果の概要

機能喪失型TGW6をもつ準同質遺伝子系統[NIL(TGW6)]やインドール酢酸(IAA)阻害剤処理したイネでは、最上位葉から2葉位下の葉鞘にデンプンを蓄積することを明らかにした。このとき、デンプン合成関連遺伝子の発現は増加し、デンプン分解酵素遺伝子の発現は減少していたことから、IAAは遺伝子発現の制御を通じてデンプン蓄積を抑制する作用をもつ可能性を示した。また、NIL(TGW6)において蓄積したデンプンは、収穫期までに稈を経て穂まで転流されることを明らかにした。NIL(TGW6)のデンプン蓄積はソース能を向上させ、登熟歩合や整粒割合を増加させると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでにIAAとデンプン代謝の明確な関わりは報告されておらず、本研究を起点としてこれらの関係が明らかにされていくものと期待される。また、NIL(TGW6)はデンプン蓄積によるソース能の向上により、基部未熟粒などの未熟粒の発生を抑えて整粒割合を増加させる特性をもつことが示唆されたため、例えば高温登熟障害などの改善に機能喪失型TGW6が応用されうるのではないかと期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

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) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Partial loss-of-function of NAL1 alters canopy photosynthesis by changing the contribution of upper and lower canopy leaves in rice.2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hirotsu, Kazuhiro Ujiie, Ishara Perera, Ayano Iri, Takayuki Kashiwagi & Ken Ishimaru.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 15958-15958

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15886-5

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Effect of loss of TGW6 on starch translocation and grain filling2018

    • 著者名/発表者名
      Noguchi M, Shimizu J, Sugisaki F, Ishimaru K, Hirotsu N.
    • 学会等名
      5th International Rice Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effect of IAA Inhibitor on Starch Accumulation in Rice Leaves2018

    • 著者名/発表者名
      Kawawa S, Ishimaru K, Hirotsu N.
    • 学会等名
      5th International Rice Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能喪失型TGW6によるデンプン転流の変化と登熟障害耐性への影響2018

    • 著者名/発表者名
      野口雅弘、清水順平、杉崎文哉、石丸健、廣津直樹
    • 学会等名
      第245回日本作物学会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 機能喪失型TGW6における葉へのデンプン蓄積メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      川和 信一郎, 石丸 健, 廣津 直樹
    • 学会等名
      第244回日本作物学会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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