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2023 年度 実施状況報告書

タイの塩・アルカリ水田で栽培可能な耐性イネ系統の創出

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0129
研究機関広島大学

研究代表者

上田 晃弘  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (10578248)

研究分担者 末川 麻里奈  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (00825656) [辞退]
冨永 淳  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (20788632)
西田 翔  佐賀大学, 農学部, 准教授 (40647781)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2025-03-31
キーワードイネ / 塩アルカリストレス
研究実績の概要

本研究では、タイ東北地方の塩アルカリ害が発生した水田での稲作を可能にするために、塩アルカリ耐性を強化したイネの創出を最終目的とする。塩類集積土壌の中でも、塩害とアルカリ害を併発した塩アルカリ害は作物生産に最も深刻な影響を与える。塩アルカリ害耐性を強化したイネの創出には、現地の塩アルカリ害がどの程度であるのかを把握する必要がある。本年度はコロナ禍により延期せざるを得なかった現地調査を実施した。ナコンラチャシマー県の塩害発生水田4か所を訪問して土壌分析を行ったところ、pHは最大で9.0であり、電気伝導度(EC)は13.2 mS/cmであることが分かり、極めて深刻な塩アルカリ害が発生していることが明らかとなった。イネの塩アルカリ耐性を強化するための遺伝子候補の探索では、カリウム輸送体OsHAK17の解析を行った。酵母発現系を用いた機能解析の結果、OsHAK17はNa駆動型K輸送体としての機能を有していることが示唆された。Na感受性酵母変異株でOsHAK17遺伝子を過剰発現させたところ、塩耐性とともに塩アルカリ耐性を向上させることが明らかとなった。塩害はイネ体内のK濃度を低下させることはよく知られているが、塩アルカリ害は塩害単独処理よりもイネに深刻なK不足を引き起こす。このことからOsHAK17は塩害および塩アルカリ害の両方の耐性強化に有効な遺伝子であることが示唆された。RNA seq解析により耐性品種では多くの機能未知の遺伝子群の発現誘導が確認されているため、これらの機能解析も引き続き実施する。

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

初年度に計画していた現地調査を実施することができたこと、また塩アルカリ耐性候補遺伝子の同定が進んだことから、研究は順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

イネの塩アルカリ耐性向上に必要な遺伝子候補としてOsHAK17を同定したが、耐性品種を用いたRNA seq解析では多くの機能未知の遺伝子群の発現誘導が確認されている。これらの機能解析を進めることで、イネの塩アルカリ耐性強化に有用な遺伝子群の同定を進める。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍により遅れていた現地調査のための旅費および耐性品種のRNA seq解析に使用予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] カセサート大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      カセサート大学
  • [雑誌論文] Potassium transporter OsHAK17 may contribute to saline-alkaline tolerant mechanisms in rice (Oryza sativa)2024

    • 著者名/発表者名
      Mami Nampei, Hiromu Ogi, Tanee Sreewongchai, Sho Nishida, Akihiro Ueda
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: In print ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10265-024-01529-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exogenous riboflavin (vitamin B2) application enhances salinity tolerance through the activation of its biosynthesis in rice seedlings under salinity stress2024

    • 著者名/発表者名
      Kamonthip Jiadkong, Anisa Nazera Fauzia, Nobuo Yamaguchi, Akihiro Ueda
    • 雑誌名

      Plant Science

      巻: 339 ページ: 111929

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2023.111929

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Astaxanthin application enhances salinity tolerance in rice seedlings by abating oxidative stress effects and enhancing Na+/ K+ homeostatic balance2024

    • 著者名/発表者名
      Ahmad Mohammad M. Mekawy, Dekoum V. M. Assaha, Jiacheng Li, Akihiro Ueda
    • 雑誌名

      Plant Growth Regulation

      巻: In Print ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10725-024-01132-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 塩・アルカリ耐性品種の必須元素蓄積特性2023

    • 著者名/発表者名
      南平眞実,黄木敬,西田翔,上田晃弘
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2023年度愛媛大会
  • [学会発表] Characterization of tissue tolerance mechanism in rice under salt stress2023

    • 著者名/発表者名
      Anisa Nazera Fauzia, Mami Nampei, Shinta, Akihiro Ueda
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2023年度愛媛大会
  • [学会発表] Identification of growth limiting factors and tolerant genes in rice under saline alkaline stress2023

    • 著者名/発表者名
      Mami Nampei, Hiromu Ogi, Sho Nishida, Akihiro Ueda
    • 学会等名
      Taiwan Japan Plant Biology 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 塩アルカリストレスがイネの光合成に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      近藤美波, 冨永淳, 南平眞実, 上田晃弘
    • 学会等名
      2023年度(第118回)日本土壌肥料学会関西支部講演会

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公開日: 2024-12-25  

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