Elucidation of the mechanism of high-temperature ripening tolerance for the establishment of early selection method for high-temperature adapted rice varieties

阐明耐高温成熟机制，建立耐高温水稻品种早期选择方法

• 批准号: 21K05543
• 负责人: 豊福 恭子
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05543/
• 关键词: 高温登熟障害; 高温登熟障害耐性; イネ; 早期選抜法; 幼植物体; 高温登熟耐性; 高尾登熟障害

高温登熟障害耐性３品種（ふさおとめ・笑みの絆・にこまる），感受性３品種（初星・駒の舞・ササニシキ）に加えて耐性程度“やや強”の「ふ系227号」を加えた計7品種について，高温に対する初期生育の差を検証するため生育評価および水分生理形質の調査を行った。定植後14日目の地上部乾物重，草丈，根乾物重および根系諸形質は，各品種とも高温区の方が常温区より高い値を示した．特に感受性品種の草丈の高温区/常温区の値は高温登熟障害耐性品種と比べて有意に高い値を示した．根系諸形質に関しては，L型側根の発生数が各品種とも高温処理により増加していたが，高温登熟障害耐性品種の発生増加率はいずれも高かった．高温下でL型側根を増加させることで根系を拡大し吸水を維持していると推測されたため，高温登熟障害耐性品種の早期選抜項目の一つになり得る可能性が示唆された．一方感受性品種は高温処理によってL型側根よりも冠根数を増加させる傾向を示した．また，毎日同時刻に吸水量を測定した結果、14日目には「ふさおとめ」「笑みの絆」「初星」において高い吸水量が観察された．高温登熟障害耐性程度の異なる品種を用いて，高温下の登熟期における同化産物の分配の特徴を明らかにする目的で安定同位体の13C暴露実験による炭素のトレーサー実験を試みた．その結果，高温登熟障害耐性程度が“強”の「笑みの絆」は高温下でも常温区と比べて炭素の分配比，光合成速度，乾物重比に大きな違いは見られなかった．対照品種として用いた高温登熟障害耐性程度が“中”の「コシヒカリ」 との差異が明らかとなり，高温下の登熟期に同化した炭素の植物体内での転流と分配に与える影響が，高温登熟障害耐性程度により異なることが明らかになり，今後選抜項目の一つになり得る可能性を検討する．

3 varieties ( 14 days after planting, the dry weight of the aboveground part, the dry weight of the grass, the dry weight of the root system and the characteristics of the root system are different. The high temperature/normal temperature values of the susceptible varieties were higher than those of the resistant varieties. The growth rate of L-shaped lateral roots increased with the increase of high temperature treatment, and the growth rate of high temperature resistant varieties increased with the increase of high temperature resistance. The possibility of early selection of high temperature resistant cultivars was suggested. A susceptible variety showed a tendency to increase the number of L-shaped lateral roots and crown roots under high temperature treatment. The water absorption amount was measured at the same time every day. The results showed that on the 14th, the water absorption amount was high. The characteristics of the distribution of assimilates during ripening at high temperature were studied. The results showed that the carbon content of stable isotope was higher than that of stable isotope during ripening. The results show that the resistance to high temperature aging is stronger than that of normal temperature, and the distribution ratio of carbon, the photosynthetic rate and the dry matter weight ratio are higher than those of normal temperature. The differences between the tolerance of high temperature ripening barrier and the tolerance of high temperature ripening barrier of different varieties were discussed. The effects of different degrees of high temperature ripening barrier tolerance on the distribution of carbon flow in carbon plants during ripening period under high temperature were discussed. The possibility of obtaining one of the selected items in the future was discussed.

项目成果

Characteristics of Photoassimilates Distribution in the Resistant Variety to the High- Temperature Damage to Rice Grain Ripening

水稻籽粒成熟抗高温危害品种光同化物分布特征

• 发表时间: 2021
• 作者: Saki Yoshino;Chiharu Sone;Kyoko Toyofuku;Fumiaki Takakai;Takato Mizumoto;Yoko Ishikawa;Atsushi Ogawa
• 通讯作者: Atsushi Ogawa

出穂期における近接リモートセンシングによるイネ高温登熟障害程度の推定

利用近距离遥感估算抽穗期水稻高温成熟紊乱程度

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉野早紀;豊福恭子;曽根千晴;小川敦史
• 通讯作者: 小川敦史

Estimating the Degree of the High-Temperature Damage in Rice Grain Ripening by Proximity Remote Sensing during the Heading Period

利用近距离遥感估算抽穗期水稻籽粒成熟受高温损害程度

• DOI: 10.1626/jcs.91.215
• 发表时间: 2022
• 期刊: Japanese Journal of Crop Science
• 作者: 森垣拓巳;楊夢凡;松井康眞 ;松村悠生;柏木純一;友部遼 ;郭威 ;加藤洋一郎 ;市川伸次 ;中島大賢;吉野早紀・豊福恭子・曽根千晴・小川敦史
• 通讯作者: 吉野早紀・豊福恭子・曽根千晴・小川敦史

出穂期から穂揃期における収穫時のイネ高温登熟障害程度の非破壊推定方法

水稻抽穗期至抽穗期收获期间高温灌浆损伤的无损评估方法

• 发表时间: 2023

イネ幼苗期における高温登熟障害耐性イネ選抜方法

一种水稻苗期抗高温成熟障碍水稻的筛选方法

• 发表时间: 2021