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Analysis of mechanisms of starch degradation in the stems for an enhancement of source function to rice grain filling.

茎部淀粉降解机制分析增强水稻籽粒灌浆源功能

基本信息

批准号：
21H02174
负责人：
平野達也
金额：
$ 6.66万
依托单位：
Meijo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

イネβ-アミラーゼ遺伝子、OsBAM2、OsBAM3およびOsBAM5の発現に関する特異性を、プロモーターとGUS遺伝子の発現コンストラクトを導入した形質転換体により解析した結果、OsBAM2とOsBAM3はラミナジョイントにおいて強く発現していることが新たに明らかになった。また、葉鞘における横断切片を用いたGUS遺伝子の発現の観察から、それぞれの遺伝子の発現が組織レベルで異なることが示された。また、OsBAM2とOsBAM3はブラシノステロイドの添加により発現が強く誘導されること、逆にOsBAM5はブラシノステロイドやジベレリンの添加によって発現が抑制されることが明らかになった。超多収インド型品種のタカナリでは、出穂後の葉鞘においてα-アミラーゼ遺伝子の一つであるRAmy2Aの発現が急激に増加し、それが原因の一つとなってデンプン分解が誘導されることを研究代表者はすでに明らかにしている。さらに、RAmy2A発現抑制系統の葉身デンプン含量の変化と光合成速度を解析したところ、RAmy2Aの発現抑制は葉身のデンプン含量ならびに光合成速度に及ぼす影響は小さく、RAmy2A発現抑制系統での登熟歩合の低下は、葉鞘や稈でのデンプン分解の遅延によって主にもたらされていると考えられた。日本型イネ品種コシヒカリの第6染色体の一部にインド型品種IR64の染色体が挿入されたSL2021は、出穂後の葉鞘におけるデンプン分解能が高い。そこで、その原因遺伝子の単離に向けて、SL2021に対してさらにコシヒカリを交配して育成したF2系統を用いてヨウ素染色法により葉鞘デンプン分解能の表現型を解析し、新たに構築した分子マーカーによる遺伝子型解析との関連を調査した。その結果、原因遺伝子の候補領域を第6染色体上のおよそ7.46Mbに短縮することに成功した。

The expression of β-DNA, OsBAM2, OsBAM 3, and OsBAM5 is related to the specificity, specificity, and expression of GUS DNA. The expression of OsBAM2, OsBAM3, and OsBAM 5 is related to the expression of GUS DNA. The development of GUS gene was observed in the transverse section of leaf sheath and leaf sheath, and the development of GUS gene was observed in the tissue. OsBAM2 and OsBAM3 are strongly induced by the addition of the enzyme, and OsBAM5 is strongly inhibited by the addition of the enzyme. The occurrence of RAmy2A in the leaf sheath after emergence of the super-multiple-type varieties increased rapidly, and the reasons for the increase in leaf sheath decomposition induced by this phenomenon were studied by the representative of the research. In addition, RAmy2A development inhibition system leaf body protein content changes and photosynthetic rate analysis, RAmy2A development inhibition leaf body protein content changes on photosynthetic rate and the impact of small, RAmy2A development inhibition system ripening process, leaf sheath protein decomposition and main delay in the study. A portion of chromosome 6 of Japanese type variety IR64 was inserted into SL2021, and a portion of chromosome 6 of Japanese type variety IR64 was inserted into leaf sheath after emergence. To investigate the relationship between phenotype analysis and molecular structure analysis of leaf sheath decomposition energy in F2 system The candidate domain of the result and cause gene was shortened to 7.46 Mb on chromosome 6.