| 研究課題/領域番号 |
21K19104
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
安達 俊輔 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30717103)
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| 研究分担者 |
田中 佑 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (50634474)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 光合成誘導 / ゲノムワイド関連解析 / 気孔伝導度 / 炭酸固定 / 変動光 / 自然変異 / イネ / GWAS / カルボキシル化速度 / 電子伝達速度 / 愛国もち / 気孔コンダクタンス / 品種パネル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
急激な太陽光強度の上昇に対して植物の光合成速度の変化は緩やかであり、光合成速度の上昇 (光合成誘導) にかかる時間が長いほど太陽エネルギーを損失する。したがって光合成誘導時間をいかに短縮するかが作物生産量増加の鍵である。本研究は、光合成誘導の研究分野では世界的に類を見ない規模で、166のイネ大規模品種群を利用して光合成誘導の品種間差とその生理学的要因を明らかにする 。さらにゲノムワイド関連解析によって原因となるゲノム領域を推定するとともに、突然変異体を用いた詳細解析によって遺伝子機能に迫ることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
日本の温帯ジャポニカイネ166品種の強光照射後の光合成応答（光合成誘導）の多様性を評価した。そして在来品種である愛国もちが突出して迅速な光合成誘導を示すことを見出した。この要因として、強光照射直後の葉内の光合成活性の迅速な上昇、ならびに気孔伝導度の迅速な上昇が挙げられた。そして、愛国もちの迅速な光合成誘導は、変動光環境下での成長量を増大する効果があった。ゲノムワイド関連解析の結果、光合成誘導の迅速化に関わるゲノム領域を第3、5染色体上に見出した。原因遺伝子を解明することにより、植物の光合成誘導の制御メカニズムを解明できると期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光に対する光合成の応答性を高めることは、光エネルギーを無駄なく利用し、作物の生産性を高めることに貢献する。本研究で我々は、在来品種である愛国もちが日本のイネ品種の中で突出して迅速な光応答性を高めることを発見し、その生理・遺伝メカニズムの一端を明らかにした。また野外のような変動する光環境では、他の品種にくらべて植物の成長性にも優れることを見出した。愛国もちは、イネ品種の物質生産性の改良のための育種素材として役立つと期待される。
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