葉老化抑制による窒素施肥耐性のイネ良食味・酒造好適品種開発のための基礎研究

通过抑制叶片衰老，开发耐氮肥、口感好、适合清酒酿造的水稻品种的基础研究

• 批准号: 20H02959
• 负责人: 草場 信
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02959/
• 关键词: 葉老化; イネ; 老化; ゲノム編集; 種子

イネ穀粒中のタンパク質含量が高いと食味や酒米適性を低下させることから、登熟期のイネの栽培はしばしば低窒素条件で行われる。一方、通常の窒素施肥条件でも穀粒中のタンパク質量を抑制することができれば、低タンパク質米でながら収量性も高めることが可能と考えられる。イネ穀粒中のタンパク質の40～70％は老化した葉からもたらされることから、葉からの転流が抑制される葉老化抑制（ステイグリーン）突然変異体は実用上の低タンパク質系統として利用可能と考えられる。そこで本研究ではイネにステイグリーン形質を付与することで、十分な窒素施肥条件下でも穀粒中のタンパク質量が抑制されるイネ系統の作成を目指した。本年度はイネステイグリーン系統735-Aと野生型のF2集団から20個体のステイグリーン表現型を示す個体を選抜し、MutMap法により候補変異を探索した。その結果、735-A変異体の原因遺伝子は第3染色体の1.6Mbp～2.7Mbpの領域に存在すると推測された。その領域に変異を持つ候補遺伝子を2遺伝子見出した。また、葉老化時に誘導される5つのNAC転写因子（NBL1-5）を標的としてCRISPR-Cas9によるゲノム編集を行った。変異を含む複数系統を栽培したところ、NBL1-5の全てに変異が入った系統も含めて、NBL1が変異体ホモになる系統では稔実率が非常に低下することが判明した。そこで、交雑および自殖を行うことにより、その他のNBL2-NBL5についてのみホモになる系統の育成を試みている。

The quality of rice grains was high, the taste of rice was low, and the cultivation conditions of rice grains at ripening stage were low The quality of grain is inhibited under normal fertilizer conditions, and the quantity of grain is high under normal fertilizer conditions. 40~70% of the grain quality is degraded, and the leaf flow is inhibited. This study aimed to establish a system for the quality control of rice grains under the condition of nutrient fertilization. This year, the F2 population of 735-A and wild-type individuals was selected and candidates were explored by MutMap. The results suggest that the 735-A variant gene exists in the 1.6 - 2.7 Mbp region of chromosome 3. The domain is different, the candidate is different, and the candidate is different. 5. The NAC factor (NBL1-5) was used to determine the CRISPR-Cas9 response time. It was found that the diversity of NBL1-5 systems was very low. For example, if you want to use the NBL2-NBL5 system, you can use the NBL2-NBL5 system.