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

基本信息

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

项目摘要

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。

为了阐明抗稻米高温耐药性品种的高温耐药机制，Genki tsukushi，我们正在进行研究，重点是研究IT和Tsukushiroman（Tsukushiroman）的遗传差异，Tsukushiroman是Genki Tsukushi的父母。通过研究“ tsukushiroman”和“ genkitsukushi”的基因组信息以及在高温成熟条件下未成熟颗粒的发生率，迄今为止，它会影响“ Genkitsukushi”的染色体上的高温抗性。今年，我们主要使用将“ genki tsukushi”染色体区域的“同性基因谱系”纳入“ tsukushiroman”的基因组的“同性病谱系”评估基因表达。与“ tsukushiroman”相比，“准生殖谱系”的未成熟晶粒发生率较小。强烈建议“均质生成线”包含抑制未成熟颗粒的发展的基因。众所周知，它在8号染色体上具有多个基因参与糖和淀粉的代谢，并且已经预测这些基因也参与了Genkitsukushi的高温耐药性。因此，在每个“ genki tsukushi”，“ tsukushiroman”和“同性病系”中，对高温和室温成熟条件下的果晶粒进行了采样，提取了RNA，并提取了思福的表达水平，可疑的基因表达水平与高温抗性有关（AGPS2B，AMY3D，AMY3D，AMY3D，AMY3E）。已经证实，这些基因的表达水平通过高温处理增加或降低，但是“ Genkitsukushi”和“ tsukushiroman”之间没有观察到差异，“同性恋线”也是如此。这证实了这些基因不是可以解释“ Genkitsukushi”和“ tsukushiroman”之间高温抗性差异的基因。将来，我们将在高温条件下分析“ Enkitsukushi”和“ Tsukushiroman”的基因表达，并扩大研究范围以外的基因。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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
通讯作者：
Katsunori Miyahara;Takuya Wada;S. Fukuoka;Masayuki Miyazaki;O. Yamaguchi;Masafumi Ishibashi;M. Kondo;N. Hamaoka;Yushi Ishibashi