イネの地上部・地下部を区別した環境受容の分子メカニズム解明と育種への利用

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05578
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分39010:遺伝育種科学関連
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 横井 修司 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (80346311)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 相転移 / イネ / 地上部・地下部 / 野生イネ / 栄養生長期

研究成果の概要

イネ品種を栄養生長期に様々な水温で栽培し，翌年得られた種子を水温一定で栽培すると前年低温で栽培した種子の方が高温条件で栽培した場合より葉の枚数が少なく，出穂が早まることが確認され， 前世代の栽培環境の記憶を次世代に受け継ぐエピジェネティックな遺伝であると示唆される。野生イネでの相転移は栽培イネと同様に行われることが明らかになり，野生イネの持つ性質が維持されて栽培イネに残っていることが示唆された。イネは遺伝的に栄養生長期の相転移を制御していること，地下部で受容した温度のような環境シグナルよりも地上部で受容した日長などの環境シグナルが相転移を調節する力が強いことが示唆された。

自由記述の分野

遺伝育種

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、イネの相転移は地上部と地下部の環境要因を区別して受容され，。特に地上部の環境を受容して記憶する可能性が高いことが示された。この研究は、相転移経路の基盤となるメカニズムは、通常状態でもストレス下でもイネの地上部（主に葉）と地下部（主に茎頂や根）を区別しながら巧に行われる反応である事が示された。この成果はオリジナルの品種の塩基配列を変化させることなくストレス耐性の付与を行えるもので有り，ブランド品種の栽培地域を拡大したり，時期を変化させて収量調整を可能にする技術につながる結果である。