葉老化制御によるイネ収量性の遺伝的制御と分子メカニズム

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21380007
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 草場 信 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20370653)
• キーワード: 育種学 / 遺伝学 / 植物 / 生理学 / 老化

研究概要

登熟期の葉老化抑制はソース増大に繋がることでイネ収量性の向上に結びつくと考えられる。一方、葉老化は窒素源の転流に重要であることから、光合成産物を生産した後は速やかに老化が進むことが求められる。本研究は葉老化遅延(stay-green)突然変異の責任遺伝子の単離・機能解析等により葉の老化メカニズム解析およびその制御を目指すものである。
本年度はイネstay-green突然変異体のうちのひとつ、dsn1のマッピングを行った。京都大学より分譲を受けたMITEが爆発的に転移しているジャポニカ品種銀坊主とのF2、100個体を圃場にて栽培した。秋の収穫期に葉の老化遅延が見られる系統を23個体選抜し、銀坊主-日本晴間で使用可能なSCARマーカーを利用しマッピングを試みた。その結果、第7染色体上にマッピングされることが明らかになった。さらに高精度マッピングを行うため、第7染色体がカサラースに置き換えられているコシヒカリ-カサラースの染色体部分置換系統との交配を行っている。また他のstay-green突然変異体nyc4についても解析を進めている。Nyc4突然変異体自体は正常な稔性を示すのに対し、カサラースとのF2の稔性が低いことから、この突然変異体は相互転座を起こしている可能性を考えた。コースマッピングにより第3染色体と第7染色体の2カ所に原因遺伝子がマッピングされたことはこの推察に合致する。相互転座による突然変異体の原因遺伝子の単離を高精度マッピングにより単離することは困難であることが考えられるので、発現解析等による候補遺伝子の同定を試みている。

研究成果

• [雑誌論文] A novel carotenoid derivative, lutein 3-acetate, accumulates in senescent leaves of rice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kusaba, M.^*, Maoka, T., Morita, R., Takaichi, S.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 50 ページ: 1573-1577
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defect in NON YELLOW COLORING 3, an α/β hydrolase-fold family protein, causes a stay green phenotype during leaf senescence in rice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Morita, R., Sato, Y., Masuda, Y., Nishimura, M., Kusaba. M.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 59 ページ: 940-952
  • 査読あり
• [雑誌論文] Participation of chlorophyll b reductase in the initial step of the degradation of light-harvesting chlorophyll a/b-protein complexes in Arabidopsis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Horie, Y., Ito, H., Kusaba, M., Tanaka, R., Tanaka, A.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem.. 巻: 284 ページ: 17449-17456
  • 査読あり
• [学会発表] イネ老化葉に現れる新規ルテイン誘導体・ルテイン3-アセテートの生成調節 (2009)
  • 著者名/発表者名: 草場信・眞岡孝至・森田竜平・高市真一
  • 学会等名: 日本育種学会第116回講演会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2009-09-25
• [備考]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/bio/SHOKUI/index.html