熱帯アジア・アフリカのイネ品種改良に向けた籾数増加に関する遺伝子解析と育種的利用

遗传分析和育种用于增加水稻籽粒数量以改良热带亚洲和非洲的水稻品种

基本信息

批准号：
11J07274
负责人：
藤田大輔
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

世界の人口増加に伴い、米の消費量も年々増加し続けており、生産量を増加する必要がある。アジア・アフリカなど熱帯地域の栽培イネ品種の生産量増加には、収量構成要素(穂数、籾重、1穂当たり籾数)に関する遺伝子の育種的改良が不可欠である。本研究では、熱帯地域で栽培されているインド型品種において籾数を増加する遺伝子め特定とその育種的利用を目指している。期間内に行う研究内容は、大きく区分すると以下の3つの内容である。(1)高精度連鎖解析を行い、籾数が増加する遺伝子(qTSN>4)の分子機構を検証する。(2)次に、qTSN4を識別するDNAマーカーを作出する。(3)さらに、熱帯アジア・アフリカ地域で普及品種へqTSN4を導入する。(1)の研究内容に関しては、昨年度の研究成果において、qTSN4の候補遺伝子を導入した形質転換体を作出し、導入した遺伝子の籾数への効果を確認した。本年度は、qTSN4の候補遣伝子を過剰発現した形質転換体の後代系統において、籾数増加・止め葉幅の増大・維管束数の増加の効果を確認した。(2)の研究内容に関しては、在来品種70系統を栽培しDNAを抽出し、候補遺伝子の塩基配列を解読・比較した。その結果、日印間では対立遺伝子座が明らかに異なる傾向がみられた。配列情報を基に、日印間の対立遺伝子座を識別するマーカーを作出した。(3)の研究内容に関しては、インドネシアの普及品種Ciherang、ラオスの普及品種TDK1、フィリピンの普及品種PSBRc18、バングラデッシュの普及品種BR11、インドの普及品種SwarnaにqTSN4を導入するマーカー選抜育種を行い、固定系統を選抜評価した。BC_2F_3集団において、籾数の増加と止め葉幅の増大を確認した。また、東アフリカの普及品種SUPAにqTSN4を導入しており、BC_3F_1種子を作出した。

随着全球人口的增加，水稻的消费量逐年不断增加，生产需要增加。为了增加亚洲和非洲等热带地区的耕种水稻品种的生产，与产量成分相关的基因的繁殖改善（耳朵数量，水稻的重量，每耳朵的米饭数）至关重要。这项研究旨在确定增加在热带地区种植的印度品种中稻田数量并在繁殖中使用它们的基因。在此期间内进行的研究内容大致分为三类：（1）进行高度精确的链接分析以验证稻田数量增加的基因（QTSN> 4）的分子机制。（2）接下来，创建一个识别QTSN4的DNA标记。（3）此外，QTSN4将被引入热带亚洲和非洲的流行品种。关于（1）中的研究内容，在去年的结果中，我们创建了一种转化物，引入了QTSN4候选基因，并确认了引入基因对稻田数量的影响。今年，我们证实了增加稻田数量，增加叶子宽度的影响，并增加了转化体的后代中的血管束数量，这些粉末束过表达了候选QTSN4属的过表达。关于（2）的研究，培养了70种天然品种，提取DNA，并将候选基因的基本序列解密并比较。结果，日本和印度之间的等位基因基因座有一个明显的趋势。根据序列信息，创建了标记以识别日本和印度之间的等位基因基因座。关于（3）中的研究，进行了标记的选择，以将QTSN4引入印尼流行的Ciherang，老挝流行品种TDK1，菲律宾流行品种PSBRC18，孟加拉国流行品种BR11和印度流行的品种Swarna，并选择和评估了固定线。在BC_2F_3组中，观察到稻田的数量增加和停止叶的宽度增加。此外，QTSN4已被引入流行的东非品种SUPA，并生产了BC_3F_1种子。