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イネ良登熟型遺伝子の準同質遺伝子系統および新規超極穂重型系統を用いた機能検証

研究課題

研究課題/領域番号 17K07627
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
研究機関近畿大学

研究代表者

加藤 恒雄  近畿大学, 生物理工学部, 研究員 (70149748)

研究分担者 青木 直大  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70466811)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017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 / 極穂重型 / 登熟 / ADPグルコースピロホスホリラーゼ / ショ糖トランスポーター / 準同質遺伝子系統 / 超極穂重型 / 多収 / イネ極穂重型品種 / タンパク質発現量 / 遺伝子発現量 / 極穂重型系統 / 登熟程度 / 酵素活性 / 定量RT-PCR / ウェスタンブロット / 収量 / 成長解析 / ADP-グルコースピロホスホリラーゼ / 食用作物 / 登熟能力
研究成果の概要

イネ極穂重型品種の登熟に関与すると考えられるAPS2,APL2およびSUT1座上のアレル1およびアレル2を2種類の遺伝的背景下でもつ準同質遺伝子系統(NILs)を育成した.また上記3座ですべてアレル2をもつ新規超極穂重型品種ツブマサリを開発した.これらのNILsを基に,登熟関連形質に対する各アレルの効果と相互作用を2年間に亘り検証した.またツブマサリの収量性を検討した.その結果,主としてAPL2-2,部分的にSUT1-2は,登熟を向上させる「良登熟型アレル」と推察された.一方,ツブマサリは,両親並みの収量性を示すに留まった.本品種の多収達成には,ソース能力等の改良が今後必要である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で明らかになった良登熟型アレルであるAPL2-2およびSUT1-2は,イネ極穂重型品種の問題点である登熟不良を,そのシンク活性の向上を介して改善できることが強く示唆された.これは,独自に作成した準同質遺伝子系統を用いて検証されたもので,従来の品種レベルでの検討とは異なり同一遺伝的背景下での高精度の結果に基づく.また,本研究で使用した新規超極穂重型品種ツブマサリは,なお登熟に問題を抱え,その収量は両親品種を凌駕できなかったものの,従来の品種にはない大きなシンクサイズをもち.世界規模の食糧難に対処すべく行われる今後の超多収を目指したイネ品種改良に資することができると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An approach to the “Grain-Filling Problem” in rice through the improvement of its sink strength2020

    • 著者名/発表者名
      Kato, T.
    • 雑誌名

      作物研究

      巻: 65

    • NAID

      130007922721

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic evidence for the role of a vacuolar invertase as a molecular sink strength determinent2018

    • 著者名/発表者名
      Morrey, S.R., Hirose, T., Hashida, Y., Miyano, A., Hirochika, H., Ohsugi, R., Yamagishi, J., Aoki, N.
    • 雑誌名

      Rice

      巻: 11 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1186/s12284-018-0201-x

    • 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] 異なる遺伝的背景および環境下でのイネ登熟関連3遺伝子座上アレルの登熟に及ぼす平均効果と相互作用2020

    • 著者名/発表者名
      加藤恒雄・青木直大・堀端章
    • 学会等名
      日本作物学会第249回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イネにおけるシンク強度の改良による「登熟問題」へのアプローチ2019

    • 著者名/発表者名
      加藤恒雄
    • 学会等名
      近畿作物・育種研究会第187回例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イネ新規超極穂重型品種「ツブマサリ」の育成と収量性2019

    • 著者名/発表者名
      加藤恒雄・桂圭佑・堀端章
    • 学会等名
      日本作物学会第248回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 世界イネコアコレクションを含む品種間におけるイネ登熟関連3遺伝子座上アレルに関する分布2018

    • 著者名/発表者名
      加藤恒雄・堀端章
    • 学会等名
      日本作物学会第246回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of a vacuolar invertase, OsINV3, in grain size determination of rice (Oryza sativa L.)2017

    • 著者名/発表者名
      Morey, S.R., Hirose, T., Ohsugi, R., Yamagishi, J., Aoki, N.
    • 学会等名
      日本作物学会第244回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0087664

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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