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野生イネが独自に持つ穂分枝制御機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K05980
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39010:遺伝育種科学関連
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

津田 勝利  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 助教 (30756408)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード野生イネ / 穂分枝制御 / 生存戦略 / 穂分枝形成 / 成長・発生遺伝 / 穂分枝 / 栽培化
研究開始時の研究の概要

花序の分枝数は種子の収量に直結する重要形質である。栽培イネ Oryza sativa は祖先の野生イネ O. rufipogon に比べ穂分枝数が多く、栽培化の過程で種子数を増大させた主要因と考えられるが、どのような自然変異に起因して分枝数が増えたのかは不明である。研究代表者は、野生イネが強力な分枝抑制因子Uniaxial (Uni)を持つことを見出した。本計画では、野生-栽培種間でUniに生じた自然変異を同定し、栽培化前のイネが持っていた分枝制御メカニズムを明らかにするとともに、その機能変化と栽培化との関連を検証する。本研究から、分枝制御メカニズムの理解を核とした、作物育種・発生・進化に関わる重要な知見が得られる。

研究成果の概要

花序の分枝数は種子の終了に直結する重要形質である。栽培イネOryza sativaは祖先の野生イネO. rufipogonに比べ穂分枝数が多く、栽培化の過程で種子数を増加させた主要因と考えられるが、どのような自然変異に起因して分枝数が増えたのかは不明である。本研究では野生イネが持つ強力な分枝抑制因子Uniaxial(Ux)に着目し、その分子実体と野生イネ集団内での分布、および野生イネが持つと考えられるSuppressor of Uniaxial (Su)の存在を検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

野生植物の繁殖戦略において次世代に残す種子と自身の植物体維持の間で資源分配調節を行うことは重要である。本研究では野生イネが独自に持つ穂分枝抑制因子Uxを同定した。Uxは特定の野生イネ集団内に分布する傾向があったことから、それらの自生地および生存戦略とUxを介した資源分配が密接に関連することが考えられた。また、野生イネはUxの作用を完全に打ち消す因子Suも持つことが明らかとなり、資源分配を巧妙に調節するための仕組みが備わっている可能性が見えてきた。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Comparison of constitutive promoter activities and development of maize <i>ubiquitin</i> promoter- and Gateway-based binary vectors for rice2022

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Tsuda, Toshiya Suzuki, Manaki Mimura and Ken-Ichi Nonomura
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 39 号: 2 ページ: 139-146

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.22.0120a

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2022-06-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] OryzaGenome2.1: Database of Diverse Genotypes in Wild Oryza Species2021

    • 著者名/発表者名
      Kajiya-Kanegae et al.
    • 雑誌名

      Rice

      巻: 14 号: 1 ページ: 24-24

    • DOI

      10.1186/s12284-021-00468-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Collection, preservation and distribution of Oryza genetic resources by the National Bioresource Project RICE (NBRP-RICE)2021

    • 著者名/発表者名
      Sato et al.
    • 雑誌名

      Breeding Science

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Agrobacterium-Mediated Genetic Transformation of Wild Oryza Species Using Immature Embryos2020

    • 著者名/発表者名
      Shimizu-Sato Sae et al.
    • 雑誌名

      Rice

      巻: 13 号: 1 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1186/s12284-020-00394-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ゲノム情報とゲノム編集が可能にする野生イネ遺伝資源の新たな利活用2022

    • 著者名/発表者名
      津田勝利
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Genetic analysis of panicle branch regulators from a rice ancestor, Oryza rufipogon2021

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Tsuda
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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