Establishing low C/N emission paddy management and screening high-yield rice by integrating molecular biology and soil physics

结合分子生物学和土壤物理学建立低C/N排放水稻管理并筛选高产水稻

• 批准号: 22K19230
• 负责人: 登尾 浩助
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19230/
• 关键词: SRI; AWD; トランスクリプトーム解析; 水ストレス; インディカ種イネ; ジャポニカ種イネ; 陸稲; 水管理; SRI農法; 温室効果ガス; ゲノムワイド関連解析; 土壌微生物群集; バイオインフォマティックス

本研究では、異なる灌漑技術（SRIと湛水）と生物学的ストレス（水管理）を担うイネ品種との関連を比較し、特に干ばつ耐性を担う遺伝子に焦点を当てた。ゲノムの機能的側面を解釈し、細胞や組織の分子構成要素を明らかにすることで、農学的形質をより深く理解するためにトランスクリプトーム解析を実施した。圃場実験は2022年5月、9種類のイネを降雨遮断ライシメータ施設内の水田に移植した。IR64、コシヒカリ、ヒタチハタモチ、アイコク、ネリカ10、イラト109、アズセナ、ドウラドプレコセ、デュラールの9品種を、常時湛水区と湿潤乾燥（AWD）区の2種類の条件下で栽培した。AWDは、稲作集約化システム（SRI）で用いられている栽培方法の一つで、必要な水分を減らして作物の生育環境を改善する。AWD区では、テンシオメーターの数値が干ばつ状態を示す-40kPaに達したら灌水した。2022年8月に、栽培している全てのイネ品種から根と葉のサンプルを採取し、合計96個のサンプルを得た。このサンプルは、トランスクリプトームシーケンスのためにシークエンシング会社に送付した。しかし、残念ながら根のサンプルはすべて品質検査で不合格となり、次のステップに進むことができなかった。また、葉のサンプルも数個だけ合格し、さらなるテストとトランスクリプトームシーケンスに進んだ。トランスクリプトーム解析結果を解釈するために、バイオインフォマティクスツールであるCLC Genomic Workbenchプログラムを用いて、生物学的ストレス（干ばつ）によって制御される遺伝子を特定した。その結果、異なる灌漑条件下でイネを栽培した場合、異なる遺伝子が高発現することが明らかになった。この情報は、水ストレスに関連する農学的に重要な特徴を特定し、イネの生産性を向上させるために利用できる可能性がある。

This study focuses on the relationship between SRI and water management, biological factors, and plant species, especially on plant resistance. To understand the basic functions of agriculture, to analyze the molecular components of cell and tissue, and to analyze the characteristics of agriculture. In May 2022, 9 types of rainfall occurred in the nursery and paddy fields were transplanted. 9 varieties of IR64, 10, 109, 2 varieties of AWD AWD is an intensive system of crop cultivation (SRI), which is used to improve the crop growth environment by reducing the necessary moisture. AWD zone is set to-40 kPa and the water level is-40 kPa. In August 2022, the total number of cultivated varieties was 96. This is the first time that I've ever been to a club. The quality inspection is not qualified, and the quality inspection is not qualified. A few minutes later, he was released from the hospital. CLC Genomic Workbench is used to analyze the results of the analysis, and to control the genetic information. The results are different under different irrigation conditions, and the results are different. This information is related to the important characteristics of agronomy, production and utilization.