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根系形態の遺伝的改良を通した節水栽培下におけるイネの安定生産体制の確立

研究課題

研究課題/領域番号 24KK0121
研究種目

国際共同研究加速基金(海外連携研究)

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

犬飼 義明  名古屋大学, 農学国際教育研究センター, 教授 (20377790)

研究分担者 黒川 裕介  名城大学, 農学部, 助教 (60851798)
仲田 麻奈  名古屋大学, 農学国際教育研究センター, 助教 (70623958)
研究期間 (年度) 2024-09-09 – 2030-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
20,800千円 (直接経費: 16,000千円、間接経費: 4,800千円)
2029年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2028年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2027年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2026年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2025年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2024年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワードイネ / 根系形態 / 遺伝的改良 / 耐乾性
研究開始時の研究の概要

これまでに我々は、根系発育の優れる変異体を作出・選抜することに成功し、総根長の増加が節水栽培に耐性を示すイネ品種の育成に極めて有効であることを実証した。加えて、更なる根系改良を可能にする新たな育種材料の選抜にも成功した。そこで本研究では、研究代表者や分担者がフィリピンやバングラデシュにて実験を行い、両国の共同研究者らとともに種々の有用遺伝資源を組み合わせることにより更なる改良系統を作出し、現地の節水栽培圃場における安定生産体制の確立を目指す。

研究実績の概要

これまでに我々は、根系発育の優れる変異体を作出・選抜することに成功し、総根長の増加が節水栽培に耐性を示すイネ品種の育成に極めて有効であることを実証した。加えて、更なる根系改良を可能にする新たな育種材料の選抜にも成功した。そこで本研究では、研究代表者や分担者がフィリピンやバングラデシュにて実験を行い、両国の共同研究者らとともに種々の有用遺伝資源を組み合わせることにより更なる改良系統を作出し、現地の節水栽培圃場における安定生産体制の確立を目指している。本年度は以下の研究を実行した。
<Ⅰ. weg1 およびour1 変異遺伝子の現地有望品種への導入と圃場評価> これまでに、乾燥耐性が優れる現地品種を供試し、両変異遺伝子を交配により導入後、各品種との戻し交雑を繰り返し、9割以上の遺伝的背景が各品種へと置換された戻し交雑系統を準備してきた。そこでフィリピンにて戻し交雑系統の自殖を繰り返して遺伝的に固定した系統を作出した。
<Ⅱ. 選抜CSSLと新規変異系統における責任遺伝子の座乗候補領域の制限化> これまでに選抜した冠根形質に特徴を示すCSSL(計8系統)とL型側根が湾曲伸長を示す変異系統を対象に、国内にて各責任遺伝子の座乗候補領域の制限化を図り、現地での材料選抜を確実に進められる各種DNAマーカーを作出した。
<Ⅲ. weg1 our1二重変異体の側根発育を最も促す冠根形質遺伝子座の組合せの特定> これまでに、上記の各CSSL(計8系統)と各現地品種とを交配後に戻し交雑を繰り返し、遺伝的背景が9割以上各品種へと置換された戻し交雑系統を準備してきた。今年度はこれら間で交配を繰り返し、各CSSLの冠根形質に関わる染色体領域を複数蓄積させた系統の作出を準備した。

現在までの達成度
現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

本年度7月からバングラデシュに生じた反政府運動に伴う暴動により1500人以上が亡くなり、治安悪化による同国の危険レベルが引き上げられる事態となった。そのため、本年度の渡航を控えざるを得なかった。現在は状況が落ち着いており、次年度以降の渡航は問題ない見通しである。

今後の研究の推進方策

<Ⅰ. weg1 およびour1 変異遺伝子の現地有望品種への導入と圃場評価> 上述のように、これまでに、乾燥耐性が優れる現地品種を供試し、両変異遺伝子を交配により導入後、各品種との戻し交雑を繰り返し、9割以上の遺伝的背景が各品種へと置換された戻し交雑系統を準備してきた。そこでフィリピンにて戻し交雑系統の自殖を繰り返して遺伝的に固定した系統を作出した。次年度以降は、乾燥強度の異なる節水栽培下での生育特性や収量性を現地品種と比較することにより、本作出系統の節水耐性を評価する。
<II. weg1 our1二重変異体の側根発育を最も促す冠根形質遺伝子座の組合せの特定> 上述のように、上記の各CSSL(計8系統)と各現地品種とを交配後に戻し交雑を繰り返し、またこれらの間で交配をすることで、各CSSLの冠根形質に関わる染色体領域を複数蓄積させた系統の作出を準備した。本年度は上記Iの作出系統と交配することで、weg1 our1二重変異体の側根発育を最も促す染色体領域の組合せの特定を目指す。
<III.上記IIとL型側根が湾曲伸長する変異系統の組合せによる更なる側根発育の強化> 本変異系統と現地品種を交雑後に、同様に遺伝的背景が9割以上各品種へと置換された戻し交雑系統を準備する。次に、上記IIにより特定された系統と交配することで、「L型側根からL型(2次)側根、更にはL型(3次)側根を生み出せるか?」を検証する。

報告書

(1件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2025 2024 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] フィリピン稲研究所(フィリピン)

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [国際共同研究] バングラデシュ農業大学(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of rice root system architecture through understanding the molecular mechanisms and accumulation of natural and artificial mutations2025

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Inukai
    • 学会等名
      Bangladesh Agriculture University International Seminar
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Attempts to improve root system architecture through accumulation of natural and artificial mutations in rice2024

    • 著者名/発表者名
      Lipio, P-L. G., D. Yihao, S. Kushida, K. Doi, Y. Inukai
    • 学会等名
      第31回 育種学会中部地区談話会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

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公開日: 2024-09-10   更新日: 2025-12-26  

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