稈・葉鞘のデンプン量が減少したイネ突然変異体を用いた糖・デンプン蓄積機構の解明

利用秆和叶鞘中淀粉含量降低的水稻突变体阐明糖和淀粉积累机制

基本信息

批准号：
12J06490
负责人：
岡村昌樹
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J06490/
关键词：
イネデンプン非構造性炭水化物分げつ角度重力屈性遮光

项目摘要

本研究では、葉鞘でのデンプン合成が抑制されたイネ突然変異体（agpl1）を用いて、イネの茎葉部での余剰炭水化物蓄積機構とその生育及び生産性上の意義を明らかにすることを目的としている。agpl1はデンプン合成の鍵酵素として知られるADP-Glucose pyrophosphorylase（AGP）をコードし、主に茎部で発現するとされている遺伝子であるOsAGPL1を欠損した変異体である。昨年度はOsAGPL1と同じく、AGPをコードし、茎葉部で発現するとされているOsAGPL3を欠損した変異体（agpl3）とagpl1を交配し、OsAGPL1とOsAGPL3の両者を欠損した二重変異体（agpl1/3）を作出したところ、agpl1/3はagpl1よりもさらに茎部のデンプン濃度と重力応答性が低く、分げつ角度はagpl1よりさらに増大していることが明らかとなった。またagpl1/3は生育や乾物生産能力は野生型とほとんど差がなかった。そこで本年度はこのことの再現性を確認するため、agpl1/3生育および乾物生産能力を再度調査する予定であったが、天候不良により、信頼に足るデータが得られなかった。また昨年度までの結果から、葉身においてデンプン濃度が低下するagpl3では、野生型イネと比較して、光環境が良好な栽培条件下においてのみ収量が低下することが明らかになっていた。そこで本年度はこの原因を明かにするため、agpl3の幼植物を様々な光環境下で栽培し、その初期生育や光合成速度を測定した。その結果、イネの葉身におけるデンプン蓄積は、光環境が良好な時の高い光合成の維持、すなわち光合成のフィードバック制御において重要な役割を担っていることが示唆された。

这项研究旨在阐明大米茎和叶片中过量碳水化合物积累的机制，以及使用水稻突变体（AGPL1）抑制叶片中淀粉合成的水稻突变体（AGPL1）的生长和生产力显着性。 AGPL1是一种突变体，它编码ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGP），这是淀粉合成中的键酶，并且缺乏OSAGPL1，这是一种主要在茎中表达的基因。去年，就像Osagpl1一样，一种编码AGP并据说在茎和叶中表达的突变体（AGPL3）与AGPL1配对，并创建了一个双重突变体（AGPL1/3），该突变体（AGPL1/3）都缺乏OSAGPL1和OSAGPL3。据显示，AGPL1/3在茎中的淀粉浓度和重力反应性低于AGPL1，而分er角甚至大于AGPL1的角度。此外，AGPL1/3的生长和干物质生产能力几乎与野生型没有变化。因此，今年，我们计划重新检查AGPL1/3增长和干物质生产能力，以确认此问题的可重复性，但由于天气差，未获得可靠的数据。此外，直到去年的结果表明，与野生型水稻相比，叶片叶片中淀粉浓度较低的AGPL3在培养条件下仅降低，在培养条件下只能下降。因此，为了澄清今年的原因，在各种光环境下培养了AGPL3幼苗，并测量了它们的初始生长和光合作用率。结果表明，稻叶叶片中的淀粉积累在光合环境良好时（即光合作用的反馈控制中）保持高光合作用方面起着重要作用。