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2021 年度 実績報告書

イネにおける子実窒素集積性の実証とその生理・生態学解明のための基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K06004
研究機関石川県立大学

研究代表者

塚口 直史  石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (40345492)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードイネ / 窒素 / QTL / 窒素分配 / 子実
研究実績の概要

イネにおいて、窒素の転流や蓄積過程に関する潜在的能力を反映する子実への窒素集積性は、登熟期における子実と栄養器官の間の窒素分配に強くかかわり、窒素利用効率や収量性に強く影響すると考えられる。これまでに子実窒素集積性の定量的評価法を提案し、本評価法に基づいて水稲多収品種であるモミロマンとタカナリの交配によって得られた解析集団を用いて行った解析により、子実窒素集積性への関与が推定される2つの染色体領域を見出した。本課題では、推定された染色体領域に関する準同質遺伝子系統(NILs)の育成、NILsを用いて推定領域の子実窒素集積性への関与の実証および窒素吸収や分配に関わる生理・生態的形質への影響を明らかにすることを目的とした。
2020年までにNILsとして育成した、モミロマンの遺伝背景に子実窒素集積性への関与が推定された染色体領域のそれぞれがタカナリ型に置換されたBC4F3およびBC4F4を用いた。これらを2021年には群落レベルで栽培し、それぞれの染色体領域におけるタカナリアリルがモミロマンの遺伝背景で子実窒素集積性、乾物生産量、窒素吸収量および収量形質に及ぼす効果について調査した。両染色体の置換領域とも乾物生産量や窒素吸収量への影響は認められなかったが、子実窒素集積性および玄米窒素濃度を高めた。このことから当該領域における子実窒素集積性に関するQTLの効果が実証され、このQTLは登熟期のイネ体内の窒素分配に関わることが明らかになった。また、登熟歩合や茎葉への非構造性炭水化物の再蓄積になど登熟期の乾物動態に関しても興味深い結果が認められた。ただし、置換領域には出穂期に関するQTLも含まれているため、これらの乾物動態に対する効果は出穂期の影響を間接的に受けたものである可能性は現時点では排除できない。今後出穂期に関する領域と切り分けた上で解析が必要と考えられた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Estimation of spikelet number per area by UAV-acquired vegetation index in rice (Oryza sativa L.)2022

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Tsukaguchi, Haruka Kobayashi, Yoichi Fujihara, and Shunsuke Chono
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 25 ページ: 20-29

    • DOI

      10.1080/1343943X.2021.1943467

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空撮画像に基づいた水稲の倒伏程度と出穂20~10日前の植生指数との関係2022

    • 著者名/発表者名
      元川開斗, 藤原洋一, 塚口直史
    • 雑誌名

      北陸作物学会報

      巻: 57 ページ: 29-32

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 石川県における水稲多収品種の生産費が最小になる育苗箱当たり播種量および栽植密度2021

    • 著者名/発表者名
      宇野史生, 島田雅博, 中村弘和, 吉田翔伍, 塚口直史
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事

      巻: 90 ページ: 252-260

    • DOI

      10.1626/jcs.90.252

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空撮によって得られた生殖成長期の植生指数によるダイズ子実収量の解析2021

    • 著者名/発表者名
      丹保 彩香, 島田 雅博, 吉藤 昭紀, 今本 裕士, 永畠 秀樹, 藤原 洋一, 塚口 直史
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事

      巻: 90 ページ: 261-268

    • DOI

      10.1626/jcs.90.261

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Detection of Lodging Area in a Paddy Field from a Digital Surface Model (DSM)2021

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Tsukaguchi, Fumio Uno, Yoichi Fujihara
    • 学会等名
      The 10th Asian Crop Science Association Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] ドローン空撮に基づいた水稲の倒伏評価2021

    • 著者名/発表者名
      元川開斗, 藤原洋一, 塚口直史
    • 学会等名
      第57回北陸作物・育種学会講演会

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公開日: 2022-12-28  

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