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2018 年度 実績報告書

高温・高CO2登熟耐性イネの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H02486
研究機関新潟大学

研究代表者

三ツ井 敏明  新潟大学, 自然科学系, 教授 (70183960)

研究分担者 高橋 秀行  公益財団法人岩手生物工学研究センター, 園芸資源研究部, 主任研究員 (00455247)
花城 勲  鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30336325)
黒田 昌治  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, 上級研究員 (30355581)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード高温 / 高CO2 / コメ品質 / 玄米割れ / オルガネラゲノム
研究実績の概要

本研究課題においては、イネの高温・高CO2応答の学術的理解を進め、高温・高CO2環境に適応するイネ品種の作出技術を確立し、農業振興・国際競争力の向上に貢献することを目的としている。新潟大学・刈羽村先端農業バイオ研究センターに設備されている人工光・CO2濃度制御型閉鎖温室(L2.7 x W3.0 x H2.9m)を用いて玄米外観品質に及ぼす強光・高CO2濃度(光量800μmol m-2 s-1・CO2 濃度1600 ppmv)および高温・高CO2濃度(温度L30℃/D25℃・CO2 濃度1600 ppmv)のパルス処理による影響を調べた。なお、コントロール条件は光量450μmol m-2 s-1・温度L26℃/D23℃・CO2 濃度400 ppmvとした。開花から登熟期初期において玄米外観品質に及ぼす強光・高CO2濃度および高温・高CO2濃度の感受性が高いことが分かった。また、高CO2濃度環境下のみでは顕著な玄米白濁化は起こらないが、高CO2濃度は高温ストレスを助長することが明らかになった。さらに、強光・高CO2濃度および高温・高CO2濃度の処理によって生じた白濁部位におけるα-アミラーゼアイソフォームタンパク質の発現を特異抗体を用いたイムノブロッティングによって解析したところ、両処理においてAmyII-4の顕著な増加が確認された。加えて、複合ストレスに適応するイネ品種を開発するため、高温登熟性優良品種「ゆきん子舞」と塩耐性品種「海神」を掛け合わせ、迅速世代促進法により4回の戻し交配を行い、塩耐性を有する「ゆきん子舞」新系統(YNU1)を作出した。高塩濃度環境下でのYNU1の幼芽と幼根のNa+およびK+の動態を電子線マイクロアナライザーを用いて調べたところ、YNU1ではNa+/K+比が低く抑えられていることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 3件、 査読あり 2件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 19件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] イネにおける澱粉代謝関連酵素の応用分子細胞生物学的研究2019

    • 著者名/発表者名
      三ツ井敏明
    • 雑誌名

      応用糖質科学

      巻: 9 ページ: 3~10

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteomics analysis reveals non-controlled activation of photosynthesis and protein synthesis in a rice npp1 mutant under high temperature and elevated CO2 conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya INOMATA, Marouane BASLAM, Takahiro MASUI, Tsutomu KOSHU, Takeshi TAKAMATSU, Kentaro KANEKO, Javier POZUETA-ROMERO, Toshiaki MITSUI
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 ページ: 2655~2655

    • DOI

      10.3390/ijms19092655

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel molecular and cell biological insights into function of rice α-amylase2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki MITSUI, Akihito OCHIAI, Hiromoto YAMAKAWA, Kentaro KANEKO, Aya KITAJIMA-KOGA, Marouane BASLAM
    • 雑誌名

      Amylase

      巻: 2 ページ: 30~38

    • DOI

      10.1515/amylase-2018-0004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] イネにおける澱粉代謝関連酵素の応用分子細胞生物学的研究2019

    • 著者名/発表者名
      三ツ井敏明
    • 学会等名
      平成30年度 日本応用糖質科学会北海道支部 シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Proteomic and Glycomic Characterization of Rice Chalky Grains Produced under Moderate and High-Temperature Conditions in Field System2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki MITSUI, Kentaro KANEKO, Maiko SASAKI, Nanako KURIBAYASHI, Hiromu SUZUKI, Yukiko SASUGA, Takeshi SHIRAYA, Takuya INOMATA, Kimiko ITOH, Marouane BASLAM
    • 学会等名
      Joint symposium of the 8th International Agriculture Congress 2018 And 6th International symposium for food & Agriculture 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Phytopathogens: A Good Opportunity to Improve Rice Culture Under Changing Environmental Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Marouane BASLAM, Kimiko ITOH, Edurne BAROJA-FERNÁNDEZ, Mohammad-Reza HAJIREZAEI, Karel DOLEZAL, Javier POZUETA-ROMERO, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      Joint symposium of the 8th International Agriculture Congress 2018 And 6th International symposium for food & Agriculture 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Intracellular Localization of Oryza sativa Transmembrane Nine Protein (TMN 11) and the Interaction with Α-Amylase2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya ARAI, Keisuke KAWATA, Kazusato OIKAWA, Aya KITAJIMA-KOGA, Kentaro KANEKO, Marouane BASLAM, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      Joint symposium of the 8th International Agriculture Congress 2018 And 6th International symposium for food & Agriculture 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Metabolomic Analysis of Brewers’ Rice Grains Grown under High Temperature Stress2018

    • 著者名/発表者名
      Nanae OTA, Shohei SHIINA, Kentaro KANEKO, Isao HANASHIRO, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      Joint symposium of the 8th International Agriculture Congress 2018 And 6th International symposium for food & Agriculture 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating the proteases/peptidases implicated in the Urinary normal peptidome generation; towards new trends in Biomarker discovery2018

    • 著者名/発表者名
      Amr ELGUOSHY, Yoshitoshi HIRAO, Bo XU, Keiko YAMAMOTO, Toshiaki MITSUI, Tadashi YAMAMOTO
    • 学会等名
      17th Human Proteome Organization World Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Phytopathogens: A good opportunity to improve crops culture under changing environmental conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Marouane BASLAM, Kimiko ITOH, Kaneko KENTARO, Edurne BAROJA-FERNÁNDEZ, Mohammad-Reza HAJIREZAEI, Karel DOLEZAL, Javier POZUETA-ROMERO, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid improvement of salinity tolerance in an elite rice cultivar through an efficient SNP marker-aided backcrossing coupled with speed breeding technique2018

    • 著者名/発表者名
      Md Masud RANA, Takeshi TAKAMATSU, Marouane BASLAM , Kentaro KANEKO, Kimiko ITOH, Naoki HARADA, Toshie SUGIYAMA, Takayuki OHNISHI, Tetsu KINOSHITA, Akira ABE, Hiroki TAKAGI, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Shigeru HANAMATA, Yuri SERA, Shingo SAKAMOTO, Seijiro ONO, Kentaro KANEKO, Yuudai MITSUI, Tomoko KOYANO, Naoko FUJITA, Takehiro MASUMURA, Hikaru SAJI, Ken-ichi NONOMURA, Nobutaka MITSUDA, Toshiaki MITSUI, Takamitsu KURUSU, Kazuyuki KUCHITSU2018

    • 著者名/発表者名
      Roles of autophagy in endosperm development during rice seed maturation
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimized method of extracting rice chloroplast DNA for high-quality plastome resequencing and de novo assembly2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi TAKAMATSU, Marouane BASLAM, Takuya INOMATA, Kazusato OIKAWA, Kimiko ITOH, Takayuki OHNISHI, Tetsu KINOSHITA, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards a multi-approach study focused on improving resource use efficiency in cereals under climate change (IRUEC)2018

    • 著者名/発表者名
      Marouane BASLAM, Toshihiro NAGAMORI, Takeshi TAKAMATSU, Kentaro KANEKO, José Luis ARAUS, Eckart PRIESACK, Bertrand GAKIERE, Iker ARANJUELO, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Phytopathogens: a good opportunity to improve crop yields and quality under changing environmental conditions (POISE)2018

    • 著者名/発表者名
      Marouane BASLAM, Kimiko ITOH, kentaro KANEKO, Mayumi OHNO, Kana FURUKI, Seichi SAITOU, Edurne BAROJA-FERNANDEZ, Mohammad-Reza HAJIREZAEI, Karel DOLEZAL, Javier POZUETA-ROMERO, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimizing growth and tolerance of date palm (Phoenix dactylifera L.) to drought, salinity, and vascular fusarium-Induced wilt (Fusarium oxysporum) by application of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF)2018

    • 著者名/発表者名
      Abdelilah MEDDICH, Mohamed Ait El MOKHTAR, Widad BOURZIK, Toshiaki MITSUI, Marouane BASLAM, Hafidi MOHAMED
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] The GAGA binding proteins BASIC PENTACYSTEINE PROTEINS control septum formation during carpel development in arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      Rosanna PETRELLA, Vignati V., Roig-Villanova I., Caselli F., Shigeru HANAMATA, Aya KOGA, Marouane BASLAM, Toshiaki MITSUI, Kater M.M., Gregis V.
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Brewers’ Rice Grains Grown Under High Temperature Stress2018

    • 著者名/発表者名
      Nanae OTA, Shohei SHIINA, Kentaro KANEKO, Marouane BASLAM, Isao HANASHIRO, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Transmembrane nine 1 is involved in membrane trafficking through the secretory pathway to plastids in higher plants2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke KAWATA, Kazusato OIKAWA, Aya KITAJIMA-KOGA, Takeshi TAKAMATSU, Ayumi YAMANE, Kentaro KANEKO, Baslam MAROUANE, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Proteomics analysis reveals non-controlled activation of photosynthesis and protein synthesis in a rice npp1 mutant under high temperature and elevated CO2 conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya INOMATA, Marouane BASLAM, Takahiro MASUI, Takeshi TAKAMATSU, Kentaro KANEKO, Javier POZUETA-ROMERO, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] The interaction between OsLACS9 and OsTMN1 showed a possibility to be involved in the transport of AmyI-1 to plastids.2018

    • 著者名/発表者名
      Aya KOGA, Keisuke KAWATA, Takuya ARAI, Ayumi YAMANE, Tomoko TANIUCHI, Takeshi TAKAMATSU, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      KAAB International Symposium 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] イネにおける澱粉代謝関連酵素の応用分子細胞生物学的研究2018

    • 著者名/発表者名
      三ツ井敏明
    • 学会等名
      平成30年度大会(第67回)日本応用糖質科学会全員集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 酒米「越淡麗」の高温登熟被害のプロテオミクス解析2018

    • 著者名/発表者名
      金古堅太郎、椎名将平、太田奈々恵、三ツ井敏明
    • 学会等名
      平成30年度大会(第67回)応用糖質科学会
  • [学会発表] 高CO2強光登熟による玄米白濁化機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤誠志、若松 和、新保有紗、金古堅太郎、三ツ井敏明
    • 学会等名
      平成30年度大会(第67回)応用糖質科学会
  • [学会発表] 過酸化水素プライミングによる乳白米の発生抑制とそのメカニズムについて2018

    • 著者名/発表者名
      三井悠大,金古堅太郎,Marouane BASLAM,三ツ井敏明
    • 学会等名
      平成30年度大会(第67回)応用糖質科学会
  • [学会発表] 高温により白濁化した酒米のメタボロミクス解析2018

    • 著者名/発表者名
      太田奈々恵,椎名将平,金古堅太郎,花城勲,三ツ井敏明
    • 学会等名
      平成30年度大会(第67回)応用糖質科学会
  • [学会発表] Optimized Method of Extracting Rice Chloroplast DNA for High-Quality Plastome Resequencing and de Novo Assembly2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi TAKAMATSU, Marouane BASLAM, Takuya INOMATA, Kazusato OIKAWA, Kimiko ITOH, Takayuki OHNISHI, Tetsu KINOSHITA, Toshiaki MITSUI
    • 学会等名
      第16回イネ機能ゲノミクス国際シンポジウム
    • 国際学会
  • [学会発表] 酒米の高温登熱被害によるメタボローム変化2018

    • 著者名/発表者名
      太田奈々恵,椎名将平,金古堅太郎,花城勲,三ツ井敏明
    • 学会等名
      第36回日本植物細胞分子生物学会
  • [学会発表] Microbial volatiles modulate rapid responses in Arabidopsis through thiol oxidation of cysteines as revealed by quantitative site-specific redox proteomics2018

    • 著者名/発表者名
      Marouane BASLAM, Kinia AMEZTOY-DEL AMO. Kaneko KENTARO, Francisco José Muñoz, Ángela María SANCHEZ-LOPEZ, Abdellatif BAHAJI, Kimiko ITOH, Edurne BAROJA-FERNANDEZ, Toshiaki MITSUI, Javier POZUETA-ROMERO
    • 学会等名
      American Society of Plant Biologists
    • 国際学会
  • [学会発表] 炊飯米物性の変化に関係する細胞壁合成遺伝子の同定2018

    • 著者名/発表者名
      白矢武士、太田沙由理、三ツ井敏明
    • 学会等名
      第8回北陸植物学会
  • [学会発表] The GAGA binding proteins BASIC PENTACYSTEINE PROTEINS control septum formation during carpel development in Arabidopsis thaliana2018

    • 著者名/発表者名
      Rosanna PETRELLA, Vignati V., Roig-Villanova I., Caselli F., Shigeru HANAMATA, Aya KOGA, Marouane BASLAM, Toshiaki MITSUI, Kater M.M., Gregis V.
    • 学会等名
      Society for experimental biology
  • [学会発表] Comprehensive Workflow for Deep and Better Understanding of Peptidome Data2018

    • 著者名/発表者名
      Amr ELGUOSHY, Yoshitoshi HIRAO, Bo XU, Keiko YAMAMOTO, Toshiaki MITSUI, Tadashi YAMAMOTO
    • 学会等名
      16th Japanese Human Proteome Organization
  • [学会発表] ガイドRNA超多重発現バイナリーベクターと高密度水耕栽培法によるコメ品質関連遺伝子のゲノム編集研究2018

    • 著者名/発表者名
      黒田昌治
    • 学会等名
      日本育種学会第134回講演会
  • [学会発表] 人工気象機での多様な作物栽培に適用できる高密度水耕栽培法とそれを活用したコメのゲノム編集研究2018

    • 著者名/発表者名
      黒田昌治
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
  • [図書] Root Biology : Optimizing Growth and Tolerance of Date Palm (Phoenix dactylifera L.) to Drought, Salinity, and Vascular Fusarium-Induced Wilt (Fusarium oxysporum) by Application of Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF)2018

    • 著者名/発表者名
      Abdelilaf MEDDICH, Mohamed Ait EL-MOKHTAR, Widad BOURZIK, Toshiaki MITSUI, Marouane BASLAM, Mohamed HAFIDI
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Springer

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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