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高温登熟における玄米品質を飛躍的に向上させた日本型イネの高温耐性メカニズムとは

研究課題

研究課題/領域番号 21K05554
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39020:作物生産科学関連
研究機関福岡県農林業総合試験場

研究代表者

宮原 克典  福岡県農林業総合試験場, 豊前分場, 研究員 (80557033)

研究分担者 石橋 勇志  九州大学, 農学研究院, 教授 (50611571)
内川 修  福岡県農林業総合試験場, 農産部, チーム長 (50502465)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード水稲 / 高温 / 玄米品質 / 遺伝 / 育種 / 品種改良 / 遺伝子発現 / ゲノム / イネ / 遺伝子 / 品質 / 外観 / 農業形質 / 高温耐性 / 高温登熟耐性 / 胚乳
研究開始時の研究の概要

温暖化の影響により水稲の登熟期間が高温で経過し、米の品質低下を招いている。対策として、高温でも玄米品質が低下しにくい高温耐性品種が育成され、品質向上に貢献しているが、これらの高温耐性品種が持つ高温耐性のメカニズムは明らかにされていない。本研究では、高温耐性品種の染色体の一部を、非高温耐性品種に組み込んだ系統を用い、遺伝子発現、農業形質、胚乳構造がどのように変化することで高温耐性がもたらされるのかについて調査する。

研究成果の概要

地球温暖化が問題となる中、高温による米の品質低下が問題となっている。本研究では、米の品質低下をもたらす遺伝的要因を明らかにすることを目的として実施された。
本研究で用いた、高温で品質が低下しやすい品種と、高温でも品質が低下しにくい品種を比較すると、イネのゲノムに品質低下の要因となる領域が検出された。また、その領域で遺伝子の発現量が異なる遺伝子を複数見出した。これらの遺伝子には、植物ホルモンの代謝やDNAの転写に関与する遺伝子が含まれており、これらの遺伝子が米の品質低下に関わることが推察される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

温暖化によりイネの生育期間が高温で経過することが常態化している現在、高温耐性はイネに求められる欠かせない形質であるとともに、高温による玄米品質の低下をいかにして抑えるかは重要な課題である。本研究は、玄米の品質に関わる遺伝領域を明らかにしたとともに、高温耐性をもたらした遺伝子やその機能の推定を行った。このことは、今後の品種改良や高温条件下における品質低下回避技術の開発に寄与することにつながるものと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

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)

  • [雑誌論文] Identification of chromosome regions for high-temperature tolerance in the japonica rice cultivar ‘Genkitsukushi’ (Oryza sativa L.)2023

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Miyahara , Takuya Wada , Shuichi Fukuoka , Masayuki Miyazaki , Osamu Yamaguchi , Masafumi Ishibashi , Motohiko Kondo , Norimitsu Hamaoka & Yushi Ishibashi
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 26 号: 1 ページ: 88-99

    • DOI

      10.1080/1343943x.2022.2155669

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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