c.イネゲノム解析に基づく収量形成生理の解明と育種素材の開発

c.イネゲノム解析に基づく収量形成生理の解明と育種素材の開発

課題番号2010014885
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2006-2010
年度2010
大課題A 先端的知見を活用した農業生物の開発及びその利用技術の開発
中課題c.イネゲノム解析に基づく収量形成生理の解明と育種素材の開発
小課題c.イネゲノム解析に基づく収量形成生理の解明と育種素材の開発
大項目試験及び研究並びに調査に係る研究の推進方向
中項目イ 農業の競争力強化と健全な発展に資する研究
摘要ソース能等についてのQTL解析、準同質遺伝子系統の開発、QTL遺伝子の機能解明については、1)インド型品種「ハバタキ」、「タカナリ」型で日本型品種「ササニシキ」、「コシヒカリ」型に比べてSPAD値と個葉光合成能を高めるQTLを22kbまで絞り込むとともに、準同質遺伝子系統を開発し、葉形態への影響を明らかにした。また気孔コンダクタンスや非構造性炭水化物(NSC)蓄積に関与するQTLの効果の検証を行った。葉身老化に関与するQTLを見出し、このQTLは玄米タンパク質含有率に関係があることからタンパク質の制御に有用であることを示した。糖・でん粉代謝、たんぱく質代謝、脂質代謝に関連する遺伝子群の同定と機能解明については、1)ショ糖トランスポーター遺伝子OsSUT1は、花粉においてショ糖取り込みを介して花粉の発芽機能に必須であることを示した。また、葉身中にデンプンを過剰に蓄積する突然変異系統の原因遺伝子がglucan water dikinase(GWD)をコードするOsGWD1であることをほぼ特定し、この遺伝子の制御による葉からの炭素転流の促進の可能性を示した。2)リン脂質代謝酵素遺伝子OsPLD 2、OsIP5P1、および細胞内シグナル伝達関連遺伝子OsHP1のそれぞれの抑制系統では活性酸素消去系遺伝子の発現が顕著であり、これらの遺伝子が障害抑制に関わっており高温耐性の向上に有用である可能性が示された。高温下での未熟粒発生や収量低下の生理メカニズムの解明、および高温耐性育種素材の開発については、1)高温による代謝物質の変化について網羅的解析を行い、遺伝子発現ともあわせてデンプン蓄積低下の要因はデンプン合成低下、デンプン分解上昇、ショ糖代謝の低下、ATP生産能力低下にあると推定した。高温登熟性に優れる品種では粒重増加が大きく、登熟気温が高いほど登熟中期における3次籾の粒重は高まり、乳白粒が減少することを明らかにした。2)開花期の高温不稔については野生稲O. officinalisより導入した早朝開花性が不稔回避へ有効であることを示した。その他、1)多収栽培モデルの構築については、「タカナリ」を用いて穂首分化期頃の窒素溶出量が高い肥効調節型肥料の基肥体系で970g/m2程度の多収を得られることを示すとともに、深耕は穂揃い期までの窒素吸収量とシンク容量を増やすことにより増収効果があることを示した。またインド型品種と日本型
研究分担(独)農業・食品産業技術総合研究機構,作物研,稲収量性研究チーム
(独)農業・食品産業技術総合研究機構,中央研,稲収量性研究北陸サブチーム
(独)農業・食品産業技術総合研究機構,近農研,稲収量性研究近中四サブチーム
協力分担関係秋田県立大学
滋賀県農業技術振興センター
東京大学
予算区分技会交付金研究 イノベーション創出事業 委託・食料自給率向上研究[水田プロ] 委託・食料自給率向上研究[加工プロ] 委託・環境研究[地球温暖化対策プロ] 委託・先端技術[新農業展開ゲノムプロ] 文科省[科研費]
業績(1)Projection of Effects of Climate Change on Rice Yield and Keys to Reduce its Uncertainties.
(2)A Quantitative Trait Locus for Chlorophyll Content and its Association with Leaf Photosynthesis in Rice
(3)深水栽培による米粒外観品質向上要因の解析
(4)Soft-carbohydrate-rich rice straw: a potential raw material for bio-ethanol
(5)イネ高温登熟耐性選抜のための簡便な穂温上昇装置
(6)多用途水稲の多収穫栽培研究について
(7)A novel factor FLOURY ENDOSPERM 2 is involved in regulation of rice grain size and starch quality.
(8)Characterization of the Rice Variety with Higher Hydraulic Conductance and Identification of the Chromosome Region Responsible for the Higher Hydraulic Conductance by Using Chromosome Segment Substitution Lines.
(9)Evaluation of yield performance in rice near-isogenic lines with increased spikelet number
(10)A genetic resource for early-morning flowering trait of wild rice Oryza officinalis to mitigate high temperature-induced spikelet sterility at anthesis.
(11)Effects of Soil Temperature on Growth and Root Function in Rice
(12)Disruption of a gene for rice sucrose transporter, OsSUT1, impairs pollen function but pollen maturation is unaffected
(13)Atlas of rice grain filling-related metabolism under high temperature: joint analysis of metabolome and transcriptome demonstrated inhibition of starch accumulation and induction of amino acid accumulation
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030162378
収録データベース研究課題データベース

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