光合成効率の向上と頑健性強化を両立させたイネ作出への挑戦

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本年度は、本研究の材料の一つであるRBCS-RCA二重増強イネについて、3段階の窒素栄養条件で栽培し、光合成速度と葉身窒素量の関係性について詳細な解析を行った。RBCS-RCA二重増強イネの光合成速度は、高窒素条件では野生型イネと比べてほとんど変化がないが、低窒素条件では顕著に向上しており、低窒素条件になるほど光合成能力向上の効果が高いことが明らかとなった。次に、RBCS-RCA-FLV三重増強イネの光合成機能解析に取り組んだ。昨年度、導入遺伝子が全てホモ化した個体を選抜しており、本年度は選抜系統の光合成機能解析を行った。RBCS-RCA二重増強イネは、酸化型P700の割合が野生型イネと比べて低下しており、強光照射により光化学系Iの光阻害が生じるのに対し、RBCS-RCA-FLV三重増強イネでは酸化型P700の割合は野生型イネと同レベルまで回復し、強光照射を行っても光化学系Iの光阻害は認められなかった。また、RBCS-RCA-FLV三重増強イネの光合成速度は、野生型イネよりも有意に高かった。さらに、RBCS増強イネ、RBCS-RCA二重増強イネと比べても、高い傾向が見られた。次年度の解析では、解析サンプル数を増やすとともに、今年度のRBCS-RCA二重増強イネの結果を踏まえ、栽培する栄養条件を変えて、低窒素条件において、より顕著な光合成速度向上効果が見られるか検証する予定である。その他関連する研究として、イネの生産性向上に関わるQTL探索手法を確立し、研究成果を国際誌Plant Physiologyにて発表した。