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イネの種子形制御機構の解明と分子育種への応用

水稻种子形状控制机制的阐明及其在分子育种中的应用

基本信息

批准号：
13J10703
负责人：
瀬上修平
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Fukui Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10703/
关键词：
種子形制御遺伝子収量増加 QTL解析器官形成イネ

项目摘要

本研究は、イネの種子形（粒形）を制御する遺伝子の機能の理解に立った分子育種を試み、種子サイズの大型化による収量増加を成すことを研究目的としている。この目的達成のため本研究では、大粒系統を用いた解析と短粒変異体を用いた解析をそれぞれ行い、さらなる遺伝子源の探索を進めた。<大粒系統を基点とする研究>では、極めて大きな種子をつける大粒系統BG23（種子長約10 mm）及びLG10（種子長約14 mm）を実験材料に、遺伝解析を行った。昨年度までにこれら大粒系統同士を掛け合わせた交雑集団を用いた遺伝解析（QTL解析）によって、その種子サイズの差（種子長では約4 mm）を説明する新奇性の高い遺伝子座を種子幅に関係するものを含め5つ見出すことに成功した。今年度は、それら5つの遺伝子座について詳細な遺伝解析を進めた。その結果、2つの種子長を制御する遺伝子座を同定し、それら遺伝子座がそれぞれ籾の細胞伸長、細胞分裂に関わることを明らかにした。さらに遺伝子の機能理解をより進めるため、遺伝背景のほぼ均一な系統、準同質遺伝子系統（NIL）の作出は、標準的な日本型イネの日本晴を用いた材料の世代促進を予定通り進めた。<短粒変異体を基点とする研究>では、新奇遺伝子座の短粒変異体srs2,srs4,srs6の遺伝解析を行った。srs2とsrs6については次世代シークエンサーを用いた全ゲノム解析によって、候補となる遺伝子を見出すことに成功した。これらの候補遺伝子は形質転換によって遺伝子破壊を行う準備が完了しており、その表現型を確認することで、原因遺伝子が特定されると期待できる。これら2つのアプローチから見出したイネの種子形を制御する遺伝子座や遺伝子について、遺伝学的な位置づけを推定し、種子形制御機構の理解を深めた。また、形質転換実験によって、収量増加に向けた分子育種の可能性についても考察した。

The purpose of this study is to establish an understanding of the function of seed in the control of seed shape, to try to increase the yield of seed in large size, and to improve the quality of seed. This goal has been achieved. In this research, the analysis of large-grain systems and the analysis of short-grain variants will be carried out, and the exploration of the origin of genetic materials will be carried out. <Research on the basis of large-grain systems> Material and genetic analysis of large-grain systems BG23 (seed length about 10 mm) and LG10 (seed length about 14 mm) QTL analysis was performed to explain the difference between the seed size and the seed width (seed length about 4 mm). This year's edition of the book is published in English. 2. The seed length is controlled by the gene locus, and the gene locus is controlled by the cell elongation and cell division. In addition, the functional understanding of genetic information is advanced, the background of genetic information is uniform, the quasi-homogeneous genetic subsystem (NIL) is made, and the generation of standard genetic information is promoted. <Study on the basis of short grain variant> Genetic analysis of short grain variant srs2, srs4, srs6 in novel loci. srs2 and srs6 are used to analyze the next generation, candidates and candidates. The candidate gene is ready to complete the transformation, the phenotype is confirmed, and the cause gene is specified. The seed shape of the seed is controlled by the seed structure, the position of the seed structure, and the understanding of the seed structure. The possibility of molecular breeding was investigated by increasing the yield and quality of rice.