高生産性稲の開発のための炭素・酸素同位体比の利用

利用碳氧同位素比培育高产水稻

• 批准号: 04F04538
• 负责人: 近藤 始彦
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04538/
• 关键词: 稲; 炭素安定同位体; 気孔; 生産性; 酸素安定同位体; QTL

本研究は、稲品種のさらなる生産性向上のため光合成速度を規定する一要因であるRubiscoへのCO2供給能の指標として植物体の炭素・酸素安定同位体比(δ13C、δ180)の利用の可能性を明らかにすることを目的とする。このためδ13C、δ180変動の遺伝要因と生理要因を検討してきた。実験としてはNew Plant Type (Japonica)とIR72 (Indica)交雑に由来するRIL集団、ならびにコシヒカリ(Japonica)・Kasalath (Indica)染色体部分置換系統群CSSLを圃場にて栽培し、δ13C、δ180、気孔形態および関係する特性についてQTL解析を行った。その結果、δ13CのQTLが複数見出されたが、多くは部位と生育ステージに特異的であった。またδ13Cと葉N含量の葉緑体CO2濃度を通した両者の関連が示唆された。また、δ13Cと気孔密度はQTLが一部重複しており、同一QTLがある可能性が示唆された。δ13C乾物重のQTLはδ13Cとは直接の関連は見られなかった。これの結果についてとりまとめ、日本作物学会で口頭発表し、またCrop Science Journalに本人および受け入れ研究者連名で掲載された。さらに以上の結果を踏まえて、δ13Cと葉の気孔形態との関係を表現形上あるいはQTL上で調べた。その結果、気孔の数と大きさとはとくに関係はみられず、δ13Cの遺伝的変動は気孔の開閉制御に主に関係していると推定された。気孔形態については効果の比較的小さいQTLが複数検出された。さらにほかの遺伝資源についても気孔形態とδ13Cの関係を解析したがほぼ同様な傾向が得られた。またδ180の品種間差異はδ13Cと低い相関が見られたが、その要因については今後検討が必要である。これらの結果については現在投稿中である。

这项研究旨在阐明植物中使用稳定的碳 - 氧同位素比（Δ13C，Δ180）的可能性，作为对Rubisco的二氧化碳供应能力的指标，Rubisco是定义光合速率的因素，以进一步提高水稻品种的生产率。因此，已经研究了Δ13C和Δ180变异的遗传和生理因子。作为一个实验，源自新植物类型（Japonica）和IR72（Indica）杂交的RIL种群，以及Koshihikari（Japonica）（Japonica）和Kasalath（Indica）染色体染色体部分替换谱系的CSSL染色体替代基团在现场中培养了QTL分析，并在QTL分析中培养了Morlyans necy necy necy necy necy necy nuccy和qtl分析。相关特征。结果，发现了多个Δ13C的QTL，但大多数是特定于该地点和生长阶段的。还建议通过叶绿体二氧化碳浓度与Δ13C与叶片N含量之间的关系。此外，QTL与Δ13C重叠，表明可能存在相同的QTL。 Δ13C干物质的QTL与Δ13C无直接相关。总结并在日本作物科学学会中口服了结果，并以个人和宿主研究员的名义发表在《作物科学杂志》上。此外，考虑到上述结果，研究了Δ13C与叶子的气孔形态之间的关系，以表型或QTL进行了研究。结果，气孔的数量和大小之间没有特殊的关系，据估计，Δ13C中的遗传变异主要与气孔开放和关闭的控制有关。对于气孔形态，检测到几个效果相对较小的QTL。此外，分析了其他遗传资源的气孔形态与Δ13C之间的关系，并获得了几乎相同的趋势。此外，发现Δ180的差异差异与Δ13C的相关性较低，但是将来需要研究因素的因素。这些结果目前正在发布。