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2023 年度 実績報告書

光合成効率の向上と頑健性強化を両立させたイネ作出への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 21K14758
研究機関福島大学

研究代表者

菅波 眞央  福島大学, 食農学類附属発酵醸造研究所, 特任助教 (30897492)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード光合成 / イネ / Rubisco / Rubisco activase / フラビンタンパク質 / P700酸化
研究実績の概要

本研究では、光合成効率の向上と頑健性強化を両立させるために、RBCS-RCA-FLV三重増強イネを作製・選抜し、その光合成機能解析に取り組んだ。最終年度は、2022年度の追試、および栽培する窒素栄養条件を3段階に設定して光合成機能解析を行った。標準窒素条件では、RBCS-RCA-FLV三重増強イネの光合成速度が野生型イネよりも有意に高く、2022年度の結果の再現が得られた。また、低窒素条件でも光合成速度の増加が見られたのに対し、高窒素条件では光合成速度の向上が見られなかった。これらの窒素栄養条件に対する応答は、RBCS-RCA二重増強イネの傾向と同様であった。現在、光合成測定葉のtotal leaf N, Rubisco, RCA, FLVの定量を進めている。これらの項目と光合成速度を関連づけることで、光合成速度向上の程度を定量的に評価する。これらの研究成果をまとめて、原著論文として報告する準備を進めている。
また、最終年度は人工気象室を用いた生育評価試験を行った。光合成速度の向上が認められた35℃条件にて播種後63日目の栄養成長期の段階で生育を評価した。野生型イネと比較して、明確なバイオマス生産量の増加は見られなかった。現在は、追試験をするとともに、25℃条件での栽培試験を行っている。
また、2022年度に行ったRBCS-RCA二重増強イネの3段階窒素栄養条件での光合成機能解析について、原著論文を執筆中である。
その他関連する研究として、イネの2つの新規芒形成遺伝子を同定し、Frontier in Plant Science誌に2報発表した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Low mutation rate of spontaneous mutants enables detection of causative genes by comparing whole genome sequences2024

    • 著者名/発表者名
      Suganami Mao、Kojima Soichi、Yoshida Hideki、Mori Masaki、Kawamura Mayuko、Koketsu Eriko、Matsuoka Makoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 15 ページ: 1366413

    • DOI

      10.3389/fpls.2024.1366413

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Redefining awn development in rice through the breeding history of Japanese awn reduction2024

    • 著者名/発表者名
      Suganami Mao、Yoshida Hideki、Shinya Yoshida、Kawamura Mayuko、Koketsu Eriko、Matsuoka Makoto、Kojima Soichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 15 ページ: 1370956

    • DOI

      10.3389/fpls.2024.1370956

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 日本ダイズ品種で構成されたGWAS集団の構築2023

    • 著者名/発表者名
      菅波 眞央、高橋 秀和、二瓶 直登、吉田 英樹、小島 創一、渡辺 正夫、松田 幹、松岡 信
    • 雑誌名

      東北作物研究

      巻: 66 ページ: 41~42

    • DOI

      10.20725/ntjcs.66.0_41

    • オープンアクセス
  • [学会発表] ダイズ赤色種皮の色素と原因遺伝子の同定2024

    • 著者名/発表者名
      菅波眞央、小島創一、吉田英樹、高橋秀和、二瓶直登、松田幹、渡辺正夫、松岡信.
    • 学会等名
      日本育種学会第145回講演会
  • [学会発表] ゲノム塗り絵2024

    • 著者名/発表者名
      渡辺脩斗、吉田英樹、小林麻子、坂紀邦、菅波眞央、松岡信
    • 学会等名
      日本育種学会第145回講演会
  • [学会発表] SSIIa遺伝子は福井県の早生水稲育種に貢献したか?2024

    • 著者名/発表者名
      巻田恵理奈、小林麻子、菅波眞央、吉田英樹、渡辺脩斗、町田芳恵、茶谷弦輝、中岡史裕、森中洋一、佐藤信仁、松岡信、三浦孝太郎
    • 学会等名
      日本育種学会第145回講演会
  • [学会発表] 日本ダイズ品種で構成されたGWAS集団の構築.2023

    • 著者名/発表者名
      菅波眞央、高橋秀和、二瓶直登、吉田英樹、小島創一、渡辺正夫、松田幹、松岡信.
    • 学会等名
      日本作物学会東北談話会第66回講演会
  • [学会発表] 複数形質のGWASの比較によるQTLの特異性・多面性の評価2023

    • 著者名/発表者名
      菅波眞央、高橋秀和、二瓶直登、吉田英樹、小島創一、佐藤郁恵、渡辺正夫、松田幹、松岡信.
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2023年度愛媛大会
  • [学会発表] レガシーデータを活用したダイズの開花期を制御する遺伝子座の探索2023

    • 著者名/発表者名
      菅波眞央、高橋秀和、二瓶直登、吉田英樹、小島創一、佐藤郁恵、山本英司、吉田晋弥、渡辺正夫、松田幹、松岡信.
    • 学会等名
      日本育種学会第144回講演会
  • [学会発表] ダイズのイオノームに関するGWAS解析2023

    • 著者名/発表者名
      二瓶直登、菅波眞央、佐藤郁恵、高橋秀和、松田幹、松岡信.
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2023年度愛媛大会
  • [学会発表] Armchair Detective に分子遺伝学は可能か?2023

    • 著者名/発表者名
      松岡信、菅波眞央、小島創一、Wang Fanmiao、吉田英樹、渡辺正夫、森中洋一、山本英司
    • 学会等名
      日本育種学会第144回講演会
  • [学会発表] 福井県の水稲育種家は出穂関連遺伝子をどのように利用してきたか?2023

    • 著者名/発表者名
      小林麻子、菅波眞央、吉田英樹、渡辺脩斗、町田芳恵、茶谷弦輝、中岡史裕、森中洋一、三浦孝太郎、佐藤信仁、松岡信
    • 学会等名
      日本育種学会第144回講演会

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公開日: 2024-12-25  

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