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2016 年度 実施状況報告書

イネの開花期病害抵抗性の解明-柱頭表面における菌の増殖を阻止する

研究課題

研究課題/領域番号 15K07264
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

溝淵 律子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター 稲研究領域, 上級研究員 (40425591)

研究分担者 吉田 重信  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 病害研究領域, グループ長 (90354125)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードイネ / もみ枯細菌病菌 / 耐病性 / 抵抗性遺伝子 / 育種
研究実績の概要

①抵抗性検定を行った集団の後代(約1500個体)から候補領域内で組換えの起きた個体が2個体選抜されたため冬季に温室栽培を行い、夏季の圃場で遺伝子型調査を行い組換え固定個体を特定した。そこで、組み換え固定系統対について切り穂検定を行ったところ、1系統対で抵抗性程度に有意な差が見られた。その結果から、候補領域は70.3kbまで絞り込むことができた。
②①で得られた系統は、切り穂検定における発病籾率が極めて低く明確な抵抗性を示した。今まで得られたRBG2を持つ系統のうち、Kele由来の染色体領域が一番短いことから、この系統をRBG2-NILとして、次年度からのRBG1(発芽時抵抗性QTL)との集積材料の交配母本等に利用していくことにした。
③第1染色体におけるRBG2の候補領域内に存在する予測遺伝子7個のうち、RiceXProのデータで開花直後の子房(Ovary)で発現している遺伝子2個について、コシヒカリのMNU突然変異体集団(合計3072系統)からTILLING法を用いて突然変異体の選抜を行った結果、合計10系統が見つかった(うち5系統はRice MNU-Induced Mutation Databaseの検索結果により得られた)。10系統のうち5系統については、シークエンス比較により変異体型ホモ個体を選抜することができた。残りの5系統についても今年度冬季に、変異体型ホモ個体を選抜する予定である。次年度夏季に変異体のもみ枯細菌病抵抗性程度を評価する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究での目的は、もみ枯細菌病菌の柱頭上における感染動態の解析とイネにおける抵抗性遺伝子の分子生物学的解析を併せて行うことにより、菌および植物の各々の生存戦略を明らかにするものである。すでに、発光遺伝子(GFP)を導入した内穎褐変病菌、苗立枯細菌病菌を各々2菌株作出することができた。一方、抵抗性遺伝子の候補領域の絞り込みが順調に進んだことから、感染動態の解析は当初の計画では、抵抗性品種と罹病性品種間での比較をする予定であったが、抵抗性遺伝子の候補領域を罹病性品種に導入した系統での観察を行うように計画を前倒しで変更した。まだ、抵抗性遺伝子の特定には至っていないが、複数の有力な候補遺伝子に対する突然変異体を獲得できた。

今後の研究の推進方策

現在抵抗性遺伝子の候補領域がまだ約70kbで領域内に予測遺伝子が7個あるので、大規模選抜を行い、組換え個体を選抜しその後代での検定を行うことにより候補領域のさらなる絞り込みを進めたい。候補領域内の複数の有力な候補遺伝子に対する突然変異体を獲得できたので、夏季の圃場でもみ枯細菌病抵抗性検定を行い、突然変異と抵抗性との関連を明らかにしたい。

次年度使用額が生じた理由

突然変異体の選抜実験について、データベースが年度内に完成し、実験をせずに当該遺伝子の変異体をデータベースからの検索のみで選抜が可能となり、試薬費が予定より少なくて済んだことにより次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度以降も、引き続きもみ枯細菌病抵抗性遺伝子の候補遺伝子の単離および形質転換体作出準備のためにPCR実験を頻繁に行う必要がある。消耗品として、DNA抽出関連試薬、複数の病原菌の維持・培養用に培地作成関連試薬および発光遺伝子を導入した病原菌作出のための生化学実験試薬および生化学実験器具等を計上した。また、研究の進展によって実験補助員が必要となったため、1名分の謝金を計上した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] QTLs for resistance to major rice diseases exacerbated by global warming: brown spot, bacterial seedling rot, and bacterial grain rot2016

    • 著者名/発表者名
      Ritsuko Mizobuchi; Shuichi Fukuoka; Seiya Tsushima; Masahiro Yano; Hiroyuki Sato
    • 雑誌名

      Rice

      巻: 9 ページ: 23

    • DOI

      10.1186/s12284-016-0095-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] イネにおけるもみ枯細菌病抵抗性遺伝子RBG3の詳細マッピングおよび抵抗性遺伝子RBG2との集積効果2017

    • 著者名/発表者名
      溝淵律子、福岡修一、對木千加子、對馬誠也、佐藤宏之
    • 学会等名
      日本育種学会第131回講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-30
  • [備考] 農研機構・次世代作物開発研究センター・稲形質評価ユニット・ホームページ

    • URL

      http://www.naro.affrc.go.jp/nics-neo/introduction/chart/0604/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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