Understanding morphogenesis of crop tissue using 3D growth modeling

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19101
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Koide Yohei 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70712008)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: イネ

Outline of Final Research Achievements

Plant tissue shape is controlled by genes and environment. Therefore, it is difficult to fully understand the principles of its development only using genetic based approaches. In this study, I aimed to construct a tissue growth model for rice grain using computational simulations. The outgrowth of rice grain of Kitaake variety was measured. As a result, the presence of different growth stages (stages I to III) was observed. Using growth parameters specific to these stages, simulation models were constructed.

Free Research Field

遺伝育種科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、イネの穎花の成長ひいてはコメの形をシミュレートできる3次元モデルを構築した。コメは世界の主要な食料の一つであり、その形は食味や収量性だけでなく、食文化などとも関連する重要な形質である。そのため、コメの形状を予測・操作できる技術はイネの品種改良や、食糧生産の安定化にとって重要であると考えられる。得られたモデルを利用することにより、品種ごとのコメの形の違いをモデルパラメーターの違いとして表すことができる。これにより、コメの形の違いをより詳細に操作するための品種改良技術が創出されることが期待される。