High temperature resistance mechanism of Japonica rice that dramatically improve the quality of brown rice under high temperature ripening

粳米高温催熟显着提高糙米品质的抗高温机理

• 批准号: 21K05554
• 负责人: 宮原 克典
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Fukuoka Agricultural and Forestry Research Center
• 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-21K05554/
• 关键词: イネ; 玄米品質; 高温; 遺伝子; 水稲; 品質; 外観; 農業形質; 高温耐性; 高温登熟耐性; 胚乳

水稲高温耐性品種「元気つくし」が有する高温耐性機構を明らかにするため、「元気つくし」の親品種である「つくしろまん」との遺伝的差異の調査を中心に研究を進めている。「つくしろまん」と「元気つくし」のゲノム情報と高温登熟条件下における未熟粒の発生率を調査することにより、「元気つくし」の第8染色体上に高温耐性に影響を及ぼすことがこれまでに示唆されていた。本年は、「つくしろまん」のゲノムに「元気つくし」の第8染色体領域を組み込んだ「準同質遺伝子系統」を用いて、遺伝子発現について主に評価した。「準遺伝子系統」は「つくしろまん」に比較して、未熟粒の発生が少なかった。「準同質遺伝子系統」は未熟粒の発生を抑えるための遺伝子を含んでいることが強く示唆された。これまでに、第8染色体には糖やデンプンの代謝にかかわる遺伝子が複数存在していることが知られており、これらの遺伝子が「元気つくし」の高温耐性にも関与していることが予想された。そのため、「元気つくし」と「つくしろまん」と「準同質遺伝子系統」のそれぞれにおいて、高温登熟条件と、常温登熟条件の子実をサンプリングし、RNAを抽出して、高温耐性に関与されることが疑われた（AGPS2b, Amy3D, Amy3E)の遺伝子発現量を調査した。これらの遺伝子の発現量は、高温処理をすることにより増減していることが確認されたが、「元気つくし」と「つくしろまん」の間に差は認められず、「準同質遺伝子系統」においても同様であった。このことから、これらの遺伝子は「元気つくし」と「つくしろまん」における高温耐性の差異を説明できる遺伝子ではないことが確認された。今後は、高温条件における「元気つくし」と「つくしろまん」の遺伝子発現を網羅的に解析することにより、上記の遺伝子以外にも調査対象を広げて解析していくこととしている。

The investigation on the differences of high temperature resistance mechanism between "Yuanqi" and "Yuanqi" parent varieties will be carried out in the center of research. The information on the occurrence rate of immature grains under high temperature ripening conditions was investigated, and the effect of high temperature tolerance on chromosome 8 of "Yuan Qi" was indicated. This year,"" and "" and "" chromosome 8 domain are organized and "quasi-homogeneous gene subsystem" is used in the middle, and gene development is evaluated in the middle. "Quasi-genetic subsystem" is opposite to "" in comparison with "" and "" in comparison with "" in comparison with "" in comparison with "in comparison "Quasi-homogeneous genetic subsystem" is not mature grain development, suppression, and genetic sub-system, including the middle, strong, and weak. The chromosome 8 of the chromosome has the function of sugar metabolism, and the chromosome 8 has the function of heat tolerance. We investigated the expression of genes in the gene system (AGPS2b, Amy3D, Amy3E), which is related to high temperature maturation conditions, normal temperature maturation conditions, RNA extraction, high temperature tolerance and high temperature tolerance. The difference between the amount of the gene and the amount of the gene is different from that of the high temperature treatment. The difference between the amount of the gene and the high temperature treatment is different from that of the high temperature treatment. The difference between the amount of the gene and that of the high temperature treatment is different The difference in high temperature resistance is explained by the difference in high temperature resistance. In the future, due to high temperature conditions, the analysis of the occurrence of "Yuan Qi" and "" is carried out in addition to the investigation of the investigation object.

项目成果

Identification of chromosome regions for high-temperature tolerance in the japonica rice cultivar ‘Genkitsukushi’ (Oryza sativa L.)

• DOI: 10.1080/1343943x.2022.2155669
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Plant Production Science
• 影响因子: 2.5
• 作者: Katsunori Miyahara;Takuya Wada;S. Fukuoka;Masayuki Miyazaki;O. Yamaguchi;Masafumi Ishibashi;M. Kondo;N. Hamaoka;Yushi Ishibashi