倒伏に強い水稲多収品種開発のための強稈・多収遺伝子の生理機能の解明

• 研究課題/領域番号: 24380008
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 作物学・雑草学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 大川 泰一郎 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80213643)
• 研究分担者: 平沢 正 東京農工大学, 大学院農学研究院, 教授 (30015119)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2012年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: 水稲 / 倒伏抵抗性 / QTL / 強稈遺伝子 / 多収品種 / 強稈 / ピラミディング / 集積系統 / 皮層繊維組織 / 原因遺伝子 / 遺伝子 / リグニン / 細胞分裂

研究成果の概要

倒伏しやすいコシヒカリなどの水稲品種の倒伏抵抗性を改良するために、強稈の中国117号とコシヒカリの戻し交雑自殖系統を用いて、稈の太さの量的形質遺伝子遺伝子座QTLおよび原因遺伝子の特定を行った。稈の太さのQTLは第２，３染色体に検出され、第3染色体の強稈遺伝子SCM3を特定した。準同質遺伝子系統NIL-SCM3はコシヒカリより稈が太く、強稈性をもち、さらに籾数を増加させる多面発現の効果をもつことを確認した。NIL-SCM3と第２染色体のNIL-SCM4とを交雑した結果、集積系統はさらに稈が太くなり強稈性を増したことから、強稈遺伝子の利用により倒伏抵抗性の改良が可能であることを提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Isolation of a Novel Lodging Resistance QTL Gene Involved in Strigolactone Signaling and Its Pyramiding with a QTL Gene Involved in Another Mechanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yano, Taiichiro Ookawa, Koichiro Aya, Yusuke Ochiai, Tadashi Hirasawa, Takeshi Ebitani, Takeshi Takarada, Masahiro Yano, Toshio Yamamoto, Shuichi Fukuoka, Jianzhong Wu, Tsuyu Ando, Reynante Lacsamana Ordonio, Ko Hirano and Makoto Matsuoka
  • 雑誌名: Molecular Plant 巻: 8 号: 2 ページ: 303-314
  • DOI: 10.1016/j.molp.2014.10.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Increased lodging resistance in long-culm, low-lignin gh2 rice for improved feed and bioenergy production (2014)
  • 著者名/発表者名: Taiichiro Ookawa, Kazuya Inoue, Makoto Matsuoka, Takeshi Ebitani, Takeshi Takarada, Toshio Yamamoto, Tadamasa Ueda, Tadashi Yokoyama, Chisato Sugiyama, Satoshi Nakaba, Ryo Funada, Hiroshi Kato, Motoki Kanekatsu, Koki Toyota, Takashi Motobayashi, Mehran Vazirzanjani, Seisyu Tojo, Tadashi Hirasawa
  • 雑誌名: Scientic Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 1038-1038
  • DOI: 10.1038/srep06567
  • NAID: 40020309034
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 水稲における強稈関連形質の量的形質遺伝子座の特定とその作用機作 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本一洋、山本敏央、上田忠正、平沢正、大川泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第239 回講演会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [学会発表] 水稲の強稈性に関与する太稈および強稈質関連形質の量的形質遺伝子座解析 －リーフスターとコシヒカリの組換え自殖系統を用いて－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木浩貴、松木美紗、山本敏央、上田忠正、平沢正、大川泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第239 回講演会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-28
• [学会発表] Analysis of QTLs for strong culm traits using reciprocal chromosome segment substitution lines derived from a cross between rice varieties Koshihikari and Takanari (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Kobayashi, Ryo Aoba, Toshio Yamamoto, Toshiyuki Takai, Chisato Sugiyama, Kazuhiro Yamamoto, Tomohiro Hattori, Mehran Vazirzanjani, Tadashi Hirasawa, Taiichiro Ookawa
  • 学会等名: The 8th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: ベトナム国立農業大学（ベトナム、ハノイ市）
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-25
• [学会発表] Estimation of quantitative trait loci associated with lodging resistance using a set of reciprocal chromosome segment substitution lines derived from crosses between rice varieties Koshihikari and Takanari (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Yamamoto, Toshio Yamamoto, Chisato Sugiyama, Tadashi Hirasawa, Taiichiro Ookawa
  • 学会等名: The 8th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: ベトナム国立農業大学（ベトナム、ハノイ市）
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-25
• [学会発表] New approach for improving the lodging resistance in rice using superior alleles of strong culm genes in natural variants (2014)
  • 著者名/発表者名: Taiichiro Ookawa, Toshiya Kobayashi, Takeshi Ebitani, Toshio Yamamoto, Tadashi Hirasawa
  • 学会等名: The 8th Asian Crop Science Association Conference
  • 発表場所: ベトナム国立農業大学（ベトナム、ハノイ市）
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-25
• [学会発表] コシヒカリ／タカナリ染色体断片置換系統群を用いた水稲の強稈性に関与する量的形質遺伝子座の推定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青羽遼、山本敏央、平沢正、大川泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第237回講演会
  • 発表場所: 千葉大学（千葉県千葉市）
• [学会発表] 水稲品種リーフスターとリーフスター/タカナリ交雑後代における強稈性に関与する稈の構造的特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉山知里
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 水稲における倒伏抵抗性に関与する強稈遺伝子座の推定 : コシヒカリとタカナリの染色体断片置換系統および組換固定系統を用いて (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡庭侑香
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 水稲の倒伏抵抗性を高める強稈関連形質の遺伝子座の推定―コシヒカリとタカナリの正逆染色体断片置換系統群を用いて― (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本一洋、山本敏央、上田忠正、杉山知里、岡庭侑香、平沢正、大川泰一郎
  • 学会等名: 日本作物学会第236 回講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
• [学会発表] Estimation of the locus for the traits associated with a strong culm, using reciprocal chromosome segment substitution lines derived from the cross between rice varieties, Koshihikari and Takanari (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Yamamoto, Toshio Yamamoto, Chisato Sugiyama, Tadashi Hirasawa and Taiichiro Ookawa
  • 学会等名: The 7th Rice Genetics Symposium
  • 発表場所: Dusit Thani Hotel (Manilla, Philippines)
• [学会発表] 水稲品種コシヒカリを遺伝背景とする強稈関連量的形質遺伝子座の集積 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山甲晃、伊山幸秀、蛯谷武志、小林俊也、平沢正、大川泰一郎
  • 学会等名: 日本育種学会第124 回講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
• [学会発表] 水稲品種コシヒカリとタカナリの正逆染色体断片置換系統群を用いた強稈関連形質の遺伝 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本一洋
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] タカナリ/コシヒカリ染色体断片置換系統群を用いた水稲の強稈哇関連形質の遺伝了-座の推定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉山知里
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-10