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2017 年度 実施状況報告書

TGW6変異体を用いた新規デンプン蓄積制御機構の解明と高温登熟障害対策への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K14840
研究機関東洋大学

研究代表者

廣津 直樹  東洋大学, 生命科学部, 教授 (40584389)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードデンプン / 登熟 / ソース能 / イネ
研究実績の概要

本研究では、インドール酢酸(IAA)-グルコース加水分解酵素をコードするTGW6の機能喪失型変異をもつ準同質遺伝子系統(NIL)を用いて、葉へのデンプン蓄積機構を明らかにし、さらに蓄積したデンプンが、葉鞘や稈を経由して穂へ蓄積される過程を追跡することによりデンプン代謝制御による高温登熟障害軽減を目指すものである。
本年度は、昨年度に開発したオーキシン阻害剤処理系を用いて、阻害剤処理によりデンプン代謝に関与する遺伝子などの発現レベル変化を調べ、阻害剤処理によってもデンプン代謝関連遺伝子の発現が変化することを確認した。このことは、オーキシンがイネの下部葉鞘におけるデンプン蓄積に関与していることを示すものであった。
また、コシヒカリおよびNILの圃場試験を行い、収量調査および栄養成長期・出穂期・登熟期それぞれの生育ステージにおける葉身・葉鞘・稈など部位別のサンプリングを行ない、それらのデンプン含量から、登熟過程におけるデンプンの転流速度を見積もった。その結果、NILにおいて幼穂形成期~出穂期区間に葉鞘から稈へのデンプン転流が増加しており、出穂期~収穫期区間でも稈から穂へのデンプン転流増加が見られた。以上のことから、NILにおいて出穂期までに蓄積したデンプンは、収穫期までに稈を経て穂まで転流されることが明らかとなった。

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

阻害剤処理によりTGW機能喪失を再現できた。また圃場におけるデンプンの転流について解析を行うなど当初の予定通りに行うことができた。

今後の研究の推進方策

オーキシンとデンプン代謝との関わりについて、さらに解析を進めていく。また、圃場における収量調査、および高温登熟との関係を継続して行う。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

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) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Partial loss-of-function of NAL1 alters canopy photosynthesis by changing the contribution of upper and lower canopy leaves in rice.2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hirotsu, Kazuhiro Ujiie, Ishara Perera, Ayano Iri, Takayuki Kashiwagi & Ken Ishimaru.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 15958

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15886-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 機能喪失型TGW6によるデンプン転流の変化と登熟障害耐性への影響2018

    • 著者名/発表者名
      野口雅弘、清水順平、杉崎文哉、石丸健、廣津直樹
    • 学会等名
      第245回日本作物学会講演会
  • [学会発表] 機能喪失型TGW6における葉へのデンプン蓄積メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      川和 信一郎, 石丸 健, 廣津 直樹
    • 学会等名
      第244回日本作物学会講演会

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公開日: 2018-12-17  

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