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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02174/
• 关键词: イネ; デンプン分解; 稈および葉鞘; 染色体断片置換系統群; 遺伝子マッピング; 葉鞘; 非構造性炭水化物; α-アミラーゼ; β-アミラーゼ; 茎部; ソース機能; β－アミラーゼ; 連鎖解析; デンプン分解関連酵素遺伝子

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。

イ ネ beta ア ミ ラ ー ゼ heritage 伝, OsBAM2, OsBAM3 お よ び OsBAM5 の 発 now に masato す る specificity を, プ ロ モ ー タ ー と GUS posthumous son 伝 の 発 now コ ン ス ト ラ ク ト を import し た form quality planning in body に よ り parsing し た results, OsBAM2 と OsBAM3 は ラ ミ ナ ジ ョ イ ン ト に お い て strong く 発 now Youdaoplaceholder0 て る る とが とが new たに Ming ら になった になった. ま た, leaf sheath に お け る cross sectional slice を with い た GUS posthumous son 伝 の 発 is の 観 examine か ら, そ れ ぞ れ の posthumous son 伝 の 発 now が organization レ ベ ル で different な る こ と が shown さ れ た. ま た, OsBAM2 と OsBAM3 は ブ ラ シ ノ ス テ ロ イ ド の add に よ り 発 now strong が く induced さ れ る こ と, reverse に OsBAM5 は ブ ラ シ ノ ス テ ロ イ ド や ジ ベ レ リ ン の add に よ っ て 発 now が inhibit さ れ る こ と が Ming ら か に な っ た. More than 収 イ ン ド type varieties の タ カ ナ リ で は "after meet, の leaf sheath に お い て alpha ア ミ ラ ー ゼ posthumous son 伝 の a つ で あ る RAmy2A の 発 now が nasty shock に raised し, そ れ が reason の つ と な っ て デ ン プ ン induced decomposition が さ れ る こ と を research representatives は す で に Ming ら か に し て い る. さ ら に, RAmy2A 発 suppression system now の blade body デ ン プ の ン content variations change と photosynthetic speed を parsing し た と こ ろ, RAmy2A の 発 inhibit は blade body now の デ ン プ ン content な ら び に に and photosynthetic speed ぼ す は small effect さ く, RAmy2A 発 suppression system now で の climb step and low の は, leaf sheath や stem で の デ ン プ の ン decomposition Youdaoplaceholder0 yan によって mainly に に たらされて ると ると ると えられた. Varieties of Japanese type イ ネ コ シ ヒ カ リ の chromosome 6 の a に イ ン ド type varieties determined の chromosome が scions into さ れ た SL2021 は, after the meet の leaf sheath に お け る デ ン プ ン decomposition can が high い. Cause of そ こ で, そ の survived 伝 の 単 from に to け て, SL2021 に し seaborne て さ ら に コ シ ヒ カ リ を mating し て bred し た を F2 system with い て ヨ ウ staining method に よ り leaf sheath デ ン プ ン can decompose の phenotype を parsing し, new た に build し た molecular マ ー カ ー に よ る heritage 伝 sub-type parsing と の masato even を survey し た. Youdaoplaceholder0 そ result, cause, residual 伝 offspring, <s:1> candidate field, を on chromosome 6 およそ7.46Mbに shortening する する とに successful た た.

项目成果

イネ葉鞘における出穂後のデンプン分解を制御する遺伝子の単離に向けた表現型解析と遺伝子連鎖解析

表型分析和遗传连锁分析分离控制水稻叶鞘抽穗后淀粉降解的基因

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤蓮;黒川裕介;平野達也
• 通讯作者: 平野達也

イネβ-アミラーゼ遺伝子、OsBAM2とOsBAM3の発現特性の解析

水稻β-淀粉酶基因OsBAM2和OsBAM3表达特征分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤蓮;黒川裕介;平野達也;平野達也・杉村優有・平野美奈子・黒川裕介
• 通讯作者: 平野達也・杉村優有・平野美奈子・黒川裕介