イネの開穎機構を制御する遺伝的プログラムの解明

• 研究課題/領域番号: 23580012
• 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: 育種学
• 研究機関: 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 吉田 均 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所稲研究領域, 主任研究員 (30355565)
• 研究分担者: 大森 伸之介 独立行政法人農業食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター・作物開発研究領域, 研究員 (50391438) ; 矢頭 治 独立行政法人農業食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター・作物開 発研究領域, 研究領域長 (50355575)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 閉花受粉性 / イネ / 開花 / 花器官 / 鱗被 / 変異体 / 内穎 / 外穎

研究概要

イネの開穎は、内・外穎の鉤合の解除、鱗被の膨潤、花糸の伸長、葯の開裂、柱頭の展開といった一連の運動によって構成される。本研究では、変異体を用いて開穎制御の遺伝的メカニズムを解析した。
新たに同定した８系統の閉花性変異体のうち１系統は、鱗被のアイデンティティを決定するSPW1の新規アリルであった。一方、鱗被形成に関与しないH193mt変異体の原因遺伝子の候補領域を第１染色体上の250kbに絞り込んだ。また、円粒形で鱗被の小さい変異体が閉花性となることを明らかにした。さらに、MADS32遺伝子が内外穎の鉤合部を構築する新たな開穎装置形成遺伝子であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] イネ閉花受粉性変異体spw1-clsおよび疎粒変異体M645（lax2-3アレル）識別用PCR-based DNAマーカーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田淵宏朗、大森伸之介、西村実、佐藤豊、吉田均
  • 雑誌名: 北陸作物学会報 巻: 48 ページ: 31-33
  • NAID: 110009985439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inflorescence Meristem Identity in Rice is Specified by Overlapping Functions of Three AP1/FUL-like MADS Box Genes and PAP2, a SEP MADS Box gene. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Kobayashi
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 24 号: 5 ページ: 1848-1859
  • DOI: 10.1105/tpc.112.097105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Agronomic traits and gene containment capability of cleistogamous rice lines with the <i>superwoman1-cleistogamy</i> mutation (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohmori S., Tabuchi H, Yatou O. and Yoshida H
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 62 号: 2 ページ: 124-132
  • DOI: 10.1270/jsbbs.62.124
  • NAID: 130004057150
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Is the lodicule a petal Molecular evidence? (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida H
  • 雑誌名: Plant Science 巻: 184 ページ: 121-128
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2011.12.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis and Utilization of a Cleistogamous Mutant of Rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Yoshida
  • 雑誌名: Gamma Field Symposia 巻: 49 ページ: 17-25
• [雑誌論文] LAX PANICLE2 of rice encodes a novel nuclear protein and regulates the formation of axillary meristems (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Tabuchi, Yu Zhang, Susumu Hattori, Minami Omae, Sae Shimizu-Sato, Tetsuo Oikawa, Qian Qian, Minoru Nishimura, Hidemi Kitano, He Xie, Xiaohua Fang, Hitoshi Yoshida, Junko Kyozuka, Fan Chen, and Yutaka Sato
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 23 号: 9 ページ: 3276-3287
  • DOI: 10.1105/tpc.111.088765
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flower development in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshida H. and Nagato Y
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 62(14) 号: 14 ページ: 4719-4730
  • DOI: 10.1093/jxb/err272
  • 査読あり
• [学会発表] 各地で栽培したspw1-cls変異を持つ閉花受粉性イネ系統の開花率と開花/閉花予測地図の試作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介、大東健太郎、岩崎亘典、佐藤弘一、岡本和之、山崎周一郎、高橋利和、望月篤、藤代淳、野村研、上野直也、細井淳、新井利直、中澤伸夫、矢ケ崎和弘、鈴木亨、佐藤秀人、加藤満、水上優子、吉田朋史、山川智大、松井崇晃、蛯谷武志、小林大樹、笹倉康弘、田野井真、矢頭治、吉田均
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 千葉市
• [学会発表] 各地で栽培したspw1-cls変異を持つ閉花受粉性イネ系統の開花率と開花／閉花予測地図の試作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介、大東健太郎、岩崎亘典、佐藤弘一、岡本和之、山崎周一郎、高橋利和、望月篤、藤代淳、野村研、上野直也、細井淳、新井利直、中澤伸夫、矢ケ崎和弘、鈴木亨、佐藤秀人、加藤満、水上優子、吉田朋史、山川智大、松井崇晃、蛯谷武志、小林大樹、笹倉康弘、田野井真、矢頭治、吉田均
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 千葉市
• [学会発表] 閉花受粉性イネの開発と利用〜イネ閉花受粉性突然変異superwoman1-cleistogamyを中心に (2013)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介、吉田均
  • 学会等名: 平成25年度中央農研シンポジウム「穂・穎花(えいか)を改良するイネのデザイン育種にむけて」
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2013-11-13
• [学会発表] Transgene containment using rice cleistogamous mutation (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohmori S., Tabuchi H., Yatou O., Hayashi T., Yamaguchi T., Koike S., Kuroki M., Shimizu H., Ikegaya T. and Yoshida H
  • 学会等名: MARCO-FFTC Joint International Workshop 2013 Benefits and Risks of Genetically Modified Food Crops in Asia
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] イネの穎花の形態と閉花性の関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田均、三浦孝太郎、岩崎行玄、北野英己
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] イネの閉花受粉性の分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田均、大森伸之介、矢頭治
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 鹿児島市
• [学会発表] 閉花受粉性イネ準同質遺伝子系統の特性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介、秋山高、田淵宏朗、吉田均
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Fine-tuning the phenotype; alteration of lodicule morphology by manipulating B-class genes in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida H., Yao S.-G., Kuroki M., Lombardo F., Kimizu M., Ohmori S., Hayashi T., Koike S. and Yatou O
  • 学会等名: JAPAN-CHINA Joint Meeting on Rice Developmental Biology
  • 発表場所: Beppu
• [学会発表] 閉花受粉性イネの開発と利用 ～イネ閉花受粉性突然変異superwoman1-cleistogamyを中心に～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介、吉田均
  • 学会等名: 中央農研シンポジウム「穂・穎花(えいか)を改良するイネのデザイン育種にむけて」
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] Transgene containment using rice cleistogamous mutation (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinnosuke Ohmori,Hiroaki Tabuchi,Osamu Yatou,Takami Hayashi,Tomoya Yamaguchi,Setsuo Koike,Makoto Kuroki,Hiroyuki Shimizu,Tomohito Ikegaya,Hitoshi Yoshida
  • 学会等名: MARCO-FFTC Joint International Workshop 2013
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] 閉花受粉性イネによるイネ墨黒穂病の耕種的防除の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川浩司、黒田智久、岩田大介、吉田均、大森伸之介、芦澤武人
  • 学会等名: 日本植物病理学会関東部会
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] Fine-tuning the phenotype; alteration of lodicule morphology by manipulating B-class genes in rice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Yoshida, Shan-Guo Yao, Makoto Kuroki, Fabien Lombardo, Mayumi Kimizu, Shinnosuke Ohmori, Takami Hayashi, Setsuo Koike and Osamu Yatou
  • 学会等名: JAPAN-CHINA Joint Meeting on Rice Developmental Biology
  • 発表場所: 別府市
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of two novel rice cleistogamous mutants. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinnosuke Ohmori, Makoto Kuroki, Setsuo Koike, Takami Hayashi, Tomoya Yamaguchi, Osamu Yatou and Hitoshi Yoshida
  • 学会等名: The Monsoon Asia Agro-Environmental Research Consortium Symposium 2012
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] Evaluation of flowering rate of rice cleistogamous mutants under different growing temperatures using the Temperature Gradient Chamber. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takami Hayashi, Hiroyuki Shimizu, Tomohito Ikegaya, Makoto Kuroki, Tomoya Yamaguchi, Shinnosuke Ohmori, Osamu Yatou, Hitoshi Yoshida and Setsuo Koike
  • 学会等名: The Monsoon Asia Agro-Environmental Research Consortium Symposium 2012
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] 閉花受粉性イネ準同質遺伝子系統の特性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介,秋山高,田淵宏朗,吉田均
  • 学会等名: 日本育種学会 2013.3.27-28
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] 北陸193号由来の新規閉花受粉性突然変異体の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介、黒木慎、小池説夫、林高見、山口知哉、矢頭治、吉田均
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 宇都宮市
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 東北・関東・東海・北陸の各地で栽培したspw1-cls変異を持つ閉花受粉性イネ系統の開花率 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介、佐藤弘一、岡本和之、山崎周一郎、高橋利和、望月篤、野村研、上野直也、細井淳、新井利直、鈴木亨、佐藤秀人、加藤満、水上優子、山川智大、松井崇晃、蛯谷武志、小林大樹、田野井真、矢頭治、吉田均
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] Bクラス遺伝子の改変によるイネの閉花化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 姚善国、木水真由美、大森伸之介、吉田均
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Characterization of two novel rice cleistogamous mutants (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohmori S., Kuroki M., Koike S., Hayashi T., Yamaguchi T., Yatou O. and Yoshida H
  • 学会等名: The Monsoon Asia Agro-Environmental Research Consortium Symposium 2012 Workshop 2: Biosafety and issues facing the development of Genetically Modified Crops in Monsoon Asia : Current status and Future aspects
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] A rice cleistogamous mutant spw1-cls1: a practical tool for transgene containment (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida H., Ohmori S., Tabuchi H. and Yatou O
  • 学会等名: The Monsoon Asia Agro-Environmental Research Consortium Symposium 2012 Workshop 2: Biosafety and issues facing the development of Genetically Modified Crops in Monsoon Asia : Current status and Future aspects
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] A rice cleistogamous mutant spw1-cls1: a practical tool for transgene containment. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Yoshida, Shinnosuke Ohmori, Hiroaki Tabuchi and Osamu Yatou
  • 学会等名: The Monsoon Asia Agro-Environmental Research Consortium Symposium 2012
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] Ｂクラス遺伝子の改変によるイネの閉花化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 姚善国,木水真由美,大森伸之介,吉田均
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] 東北・関東・東海・北陸の各地で栽培したspw1-cls変異を持つ閉花受粉性イネ系統の開花率 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大森伸之介,佐藤弘一,岡本和之,山崎周一郎,高橋利和,望月篤,野村研,上野直也,細井淳,新井利直,鈴木亨,佐藤秀人,加藤満,水上優子,山川智大,松井崇晃,蛯谷武志,小林大樹,田野井真,矢頭治,吉田均
  • 学会等名: 日本作物学会 2012.9.10-11
  • 発表場所: 仙台市
• [学会発表] 閉花性イネ突然変異体の開花期耐冷性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小池説夫,大森伸之介,山口知哉,林高見,矢頭治,吉田均
  • 学会等名: 日本作物学会東北支部会
  • 発表場所: 秋田市
• [学会発表] 生育履歴温度による閉花性イネ突然変異体の開花率変動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池説夫、林高見、山口知哉、大森伸之介、矢頭治、吉田均
  • 学会等名: 日本作物学会東北支部会
  • 発表場所: 山形市