倒伏抵抗性極強の水稲品種開発のための極強稈性の生理機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25660014
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 作物生産科学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013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 / 倒伏抵抗性 / 強稈 / セルロース / ヘミセルロース / 皮層繊維組織 / リーフスター / 強稈性

研究成果の概要

食用、飼料、バイオ燃料用の水稲品種の開発では、バイオマス生産量の増加と倒伏抵抗性の改良が主要な育種目標となる。リーフスターは太稈で断面係数が大きく、強稈質で曲げ応力が大きいため、稈基部の挫折強度が大きい特性をもつ。本研究では、リーフスターとその両親である中国117号とコシヒカリを用いて、強稈性の原因となる形質を解析した。その結果、リーフスターは稈基部節間のセルロース、ヘミセルロース密度が稈質が弱く曲げ応力が小さい中国117号より大きいこと、コシヒカリに由来する稈の皮層繊維組織が厚い特性と皮層繊維細胞の２次壁肥厚がよい特性をもつことを明らかにした。

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] 水稲稈の高炭水化物蓄積および強稈質に関わる形質の量的遺伝子座解析 －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: 松木美紗、鈴木浩貴、山本敏央、上田忠正、大杉立、青木直大、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] 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)