時系列並列解析によるイネ光合成誘導の多様性および遺伝要因の解明

通过时间序列并行分析阐明水稻光合作用诱导的多样性和遗传因素

• 批准号: 21K19104
• 负责人: 安達 俊輔
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19104/
• 关键词: 光合成誘導; イネ; GWAS; 気孔コンダクタンス; 品種パネル

光強度の変化に対する光合成誘導の遅れは、作物の生産量の約20%を損失させる要因である。本研究は日本の温帯ジャポニカイネ品種の光合成誘導の多様性を評 価するとともに、その生理要因と遺伝要因を明らかにすることを目的とした。2021年度に光合成誘導の多様性評価に供試したイネ166品種の中から、光照射後10分間の葉面積あたりCO2獲得量（CCF10）の差異を考慮して20品種を選び、2022年度にポット栽培を行った。そして、光合成誘導の再現性を確認するとともにより詳細な光合成誘導の制御因子の解析を実施した。選んだ20品種のCCF10値は両年で高い相関が認められた。CCF10と定常状態の光合成速度との相関は弱く、光合成能力を高めても光合成誘導の迅速化には直結しないことが示された。また、愛国もちは他の品種に比べ著しくCCF10が大きかった。日本晴、愛国もち、農林8号の３品種に絞ってDynamic A-Ci analysisを行ったところ、愛国もちは光合成誘導初期約３分間の最大カルボキシル化速度および最大電子伝達速度が高いこと、その後は気孔伝導度が大きいことによって、優れた光合成誘導反応を有することが示された。以上のように、光合成誘導の品種間差異には、光照射後の時間帯によってその要因が異なっており、時間経過に対するゲノムワイド関連解析を行うことにより、それぞれの要因にかかわるゲノム領域を特定できる可能性が示唆された。

The <s:1> variation of light intensity に causes approximately 20%を loss させる of する light synthesis induced by <s:1> 遅れ <e:1> and crop <s:1> yield <e:1>, which is mainly due to である. This study は Japan の temperature 帯 ジ ャ ポ ニ カ イ ネ varieties の photosynthetic induction の multiple others を review 価 す る と と も に, そ の physiology in と heritage 伝 by を Ming ら か に す る こ と を purpose と し た. 2021 annual に photosynthetic induction の multiple others review 価 に selected し た イ ネ 166 varieties の か ら, light after 10 points between の leaf area あ た り CO2 gain (CCF10) の difference を consider し て を choose び 20 varieties, 2022 annual に ポ ッ ト line cultivation を っ た. Youdaoplaceholder0 て て, photosynthis-induced <s:1> reproducibility を confirmation するとと によ によ detailed な photosynthis-induced <s:1> control factors <e:1> analysis を implementation た. Select the んだ20 variety, <s:1> CCF10 value, <s:1> two years, で high, が related, が recognize められた. CCF10 と steady state の photosynthetic speed と の phase masato は weak く, high photosynthetic capacity を め て も photosynthetic induction の quickly turn に は straight knot し な い こ と が shown さ れ た. Youdaoplaceholder0, aiguo また ち ち his <s:1> variety に is が larger than べ く くCCF10が また った った. Nippon Haru, Aiguo ち, Nonglin no. 8 <s:1> 3 varieties に twisted ってDynamic A-Ci Line analysis を っ た と こ ろ, patriotic も ち は early photosynthetic induction about 3 points の biggest カ ル ボ キ シ ル rate お よ び maximum electronic 伝 of high speed が い こ と, そ の after は 気 large 伝 conductance が き い こ と に よ っ て, superior れ た photosynthesis induced the 応 を have す る こ と が shown さ れ た. Above の よ う に, the difference of photosynthetic induction の varieties に は, light 帯 の time after に よ っ て そ の by が different な っ て お り, time 経 に す seaborne る ゲ ノ ム ワ イ ド masato even line analytical を う こ と に よ り, そ れ ぞ れ の by に か か わ る ゲ ノ ム domain specific で を き が る possibility in stopping さ れ た.

项目成果

日本の水稲品種における光合成誘導反応の変異をもたらす生理的要因の解析

日本水稻品种光合作用反应变异的生理因素分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Sakoda Kazuma;Adachi Shunsuke;Yamori Wataru;Tanaka Yu;谷吉和貴・関佳彬・平松将真・田牧陸男・浅木直美・松岡信・田中佑・安達俊輔;谷吉和貴・宮本愛梨・浅木直美・松岡信・田中佑・安達俊輔
• 通讯作者: 谷吉和貴・宮本愛梨・浅木直美・松岡信・田中佑・安達俊輔

日本の水稲166品種を用いた光合成誘導反応の変異解析

166个日本水稻品种光合作用诱导反应的突变分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Sakoda Kazuma;Adachi Shunsuke;Yamori Wataru;Tanaka Yu;谷吉和貴・関佳彬・平松将真・田牧陸男・浅木直美・松岡信・田中佑・安達俊輔
• 通讯作者: 谷吉和貴・関佳彬・平松将真・田牧陸男・浅木直美・松岡信・田中佑・安達俊輔

Towards improved dynamic photosynthesis in C3 crops by utilising natural genetic variation

• DOI: 10.1093/jxb/erac100
• 发表时间: 2022-03-17
• 期刊: JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY
• 影响因子: 6.9
• 作者: Sakoda, Kazuma;Adachi, Shunsuke;Tanaka, Yu
• 通讯作者: Tanaka, Yu