地球レベルでの環境変動に耐性なイネ遺伝子資源データベースの構築

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10556075
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 佐藤 雅志 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教授 (40134043)
• 研究分担者: 中村 郁郎 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (50207867) ; 山谷 知行 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (30144778) ; 亀谷 壽昭 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70006013)
• キーワード: イネ / QTL解析 / 紫外線耐性 / 葉身の老化 / GS1 / 耐塩性 / 分子マーカー / 出穂性

研究概要

今年度は、アキヒカリと密陽23号との自殖後代系統、日本晴とKasalathとの戻し交雑後代系統および染色体部分置換系統を用いて量的遺伝子座(QTL)の解析に用いた。対象とした形質は、紫外線(UV-B)照射量の増加に対する耐性(佐藤)、葉身の老化、窒素の転流に関係するGS1、GOGAT酵素含量、葉身の可溶性タンパク含量および収量を構成している形質への施肥効果(穂数、一穂粒数、稔性、出穂性等)(佐藤、山谷)、穂発芽耐性に関わる種子の発芽、休眠性および寿命(佐藤、中村)、耐塩性(亀谷)である。紫外線耐性に関しては、第10染色体上のQTL領域の染色体部分置換系統および準同質遺伝系統を用いて、目的のQTLの作用を確認した(2002年植物生理学会ポスター発表)。さらに、水田での紫外線付加照射試験の結果、晴天時紫外線照射量の50%以下の付加照射によっても米粒のサイズを低下されることが過去3年の試験から明らかとなった。米粒の窒素含有量について調査中である(2001年植物学会ポスター発表)。窒素の転流に関しては、第2染色体上に見出されたQTL領域に関する染色体置換系統およびその領域のヘテロ系統を用いて解析をすすめ、目的とするQTLは分げつ数の増加および一穂穎花数の増加に関係していることを見出した(2002年植物生理学会ポスター発表および土壌肥料学会発表)。種子の老化に関わるQTL解析の結果、BILsでは第9染色体上に2QTL領域、RILsでは第7染色体上に1QTL領域、第9染色体上に2QTL領域が検出された。さらに、第9染色体上の2領域はBILsおよびRILsで同じ領域に見出されたことから、種子の寿命に関するインド型および日本型イネの間の差異に共通して見出されるQTL領域であると考えられた(2001年育種学会口頭発表)。施肥効果に関しては、熱帯地域での栽培試験の結果、バイオマスに関係する分げつ数の増加と草丈の増加に関係するQTLが温帯地域での栽培試験とは必ずしも同じQTL領域ではないことが見出された。

研究成果

• [文献書誌] Obara M, Kajiura M, Fukuta Y, Yano M, Hayashi M, Yamada T, Sato T.: "Mapping of QTLs associated with cytosolic glutamine synthetase and NADH-glutamate synthase in rice(Oryza sativa L.)"Jour. Exp. Bot. 52. 1209-1217 (2001)
• [文献書誌] Kumagai T, Hidema J, Kang H.S, Sato T.: "Effects of supplemental UV-B radiation on the growth and yield of two cultivars of Japanese lowland rice(Oryza sativa L.)under the field in a cool rice-growing region of Japan"Agr.Eco.EnV.. 83. 201-208 (2001)
• [文献書誌] Hidema, J.Song.I-K, Sato, T.Kumagai, T.: "Relationship between ultraviolet-B sensitivity and cyclobutane pyrimidine dimer photorepair in rice"J.Radiat.Res.. 42. 295-303 (2001)
• [文献書誌] Yagi, T. Nagata, K. Fukuta, Y. Tamura, K. Ashikawa, i. Terao, T.: "QTL mapping of spikelet number in rice(Oryza sativa L.)"Breed.Sci.. 51. 53-56 (2001)
• [文献書誌] Maekawa M. Sato T. Kumagai T. Noda K.: "Differential responses to UV-B irradiation of three near isogenic lines carrying different purple leaf genes for anthocyanin accumulation in rice (Oryza sativa L.)"Breed.Sci.. 51. 27-32 (2001)
• [文献書誌] Yamaya, T. Obara, M. Nakajima, H. Sasaki, S. Hayakawa, T. Sato T.: "Genetic manipulation and quantitative-trait loci mapping nitrogen recycling in rice"Jour.Exp.Bot.. (In press). (2002)