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2018 年度 実績報告書

高温に対する子実成長の低反応性と高炭酸同化機能に着目したイネの高温登熟耐性

研究課題

研究課題/領域番号 15H04444
研究機関島根大学

研究代表者

小葉田 亨  島根大学, 生物資源科学部, 名誉教授 (60186723)

研究分担者 氏家 和広  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (60465276)
三ツ井 敏明  新潟大学, 自然科学系, 教授 (70183960)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードイネ / 高温 / 登熟 / 品質 / 穂培養 / イネコアコレクション
研究実績の概要

日本と世界のイネコアコレクション品種を水田栽培し、松江で出穂した品種の穂を出穂後約一週間から7~8日間、気温30℃,6%シュークロースと1/2MS培地をくわえた液に穂基部を漬けて穂培養を行った.その結果、子実の成長速度(籾の充填率=一日当りの玄米重増加量/(潜在的最大玄米重=籾数と精玄米一粒重))はいずれのコレクションでも幅広い変異を示した.そこで,日本のイネコアコレクションのうち,典型的に子実成長の異なる品種を選びコシヒカリとともに気温25~32℃に設定した条件下で穂培養したところ30℃で穂培養した時と同様な品種間差が観察された.これら典型的な品種をポット栽培して穂ぞろい後温室で主稈に着生した籾の充填率を積算気温との関係で表し比較したところ,穂培養法で見られたと同様の籾充填率増加速度の品種間差が観察された.また圃場において栽培試験による比較を試みた.
これらの典型的な品種の穂培養中の穂を凍結保存し登熟関連酵素などを分析したところ, 籾の充填率の高さはInvertaseとSuSy&Invertaseと関係があり,籾の充填率の小さな品種ではsucrose濃度が低かった.これらの結果から、ショ糖代謝酵素が子実充填速度を制御する可能性が推察された。また,品種・系統によってそれぞれ特徴的なメタボロームを示すことが分かった。これらの結果から、ショ糖代謝酵素が子実充填速度を制御し,子実増加速度の品種間差をもたらしている可能性が推察された。これらの品種間の栽培圃場における子実増加速度の品種間差と収量と品質への子実増加速度の低さの貢献度を評価する必要がある。

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

    (13件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] How elevated CO2 affects our nutrition in rice, and how we can deal with it2019

    • 著者名/発表者名
      Ujiie Kazuhiro、Ishimaru Ken、Hirotsu Naoki、Nagasaka Seiji、Miyakoshi Yuichi、Ota Masako、Tokida Takeshi、Sakai Hidemitsu、Usui Yasuhiro、Ono Keisuke、Kobayashi Kazuhiko、Nakano Hiroshi、Yoshinaga Satoshi、Kashiwagi Takayuki、Magoshi Jun
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0212840

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0212840

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Responses of grain filling in spring wheat and temperate-zone rice to temperature: Similarities and differences2018

    • 著者名/発表者名
      Kobata Tohru、Palta Jairo A.、Tanaka Tomoyuki、Ohnishi Masao、Maeda Miki、Ko? M?jde、Barut?ular Celaleddin
    • 雑誌名

      Field Crops Research

      巻: 215 ページ: 187~199

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.10.017

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Harvest index is a critical factor influencing the grain yield of diverse wheat species under rain-fed conditions in the Mediterranean zone of southeastern Turkey and northern Syria2018

    • 著者名/発表者名
      Kobata Tohru、Koch Mcjde、Barutcular Celaleddin、Tanno Ken-ichi、Inagaki Masanori
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 21 ページ: 71~82

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/1343943X.2018.1445534

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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
      Inomata Takuya、Baslam Marouane、Masui Takahiro、Koshu Tsutomu、Takamatsu Takeshi、Kaneko Kentaro、Pozueta-Romero Javier、Mitsui Toshiaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 ページ: 2655~2655

    • DOI

      10.3390/ijms19092655

    • 査読あり / 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
      Mitsui Toshiaki、Ochiai Akihito、Yamakawa Hiromoto、Kaneko Kentaro、Kitajima-Koga Aya、Baslam Marouane
    • 雑誌名

      Amylase

      巻: 2 ページ: 30~38

    • DOI

      10.1515/amylase-2018-0004

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 穂培養下で登熟速度の異なる日本のイネコアコレクション品種における高温下登熟速度の違いの検証2019

    • 著者名/発表者名
      西岡 幹人・本塚 伊織・ 氏家 和広・小葉田 亨.
    • 学会等名
      日本作物学会第244回講演会
  • [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、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
  • [学会発表] ケイ酸施用時期が水稲の収量・品質に及ぼす影響.2019

    • 著者名/発表者名
      氏家和広・塩田京介
    • 学会等名
      第247回日本作物学会講演会
  • [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
      日本応用糖質科学会全員集会
  • [学会発表] 高温登熟耐性としての穂培養によるイネ子実重増加速度温度反応の品種間差2018

    • 著者名/発表者名
      桐村 史悠・阿部 夢実・小葉田 亨
    • 学会等名
      日本作物学会第244回講演会
  • [学会発表] 水稲の収量・品質を改善する遺伝子 TGW6 の紹介.2018

    • 著者名/発表者名
      氏家和広
    • 学会等名
      日本作物学会中国支部会
  • [図書] Root Biology Chapter9: 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
      Meddich A., Ait El-Mokhtar M., Bourzik W., Mitsui T., Baslam M. And Hafidi M.
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 「米の外観品質・食味-最新研究と改善技術-」第15章 高温耐性イネの開発戦略-澱粉代謝関連酵素の細胞分子生物学の視点から-2018

    • 著者名/発表者名
      三ツ井敏明・金古堅太郎・白矢武士
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      養賢堂

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公開日: 2019-12-27  

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