The physiological function of the quantitative traits loci for the traits associated with the strong culm to develop the rice cultivars with high grain yield and biomass production.

强秆相关性状数量性状基因座的生理功能对培育高产、高生物量水稻品种的作用.

• 批准号: 21380013
• 负责人: OOKAWA Taiichiro
• 金额: $ 11.65万
• 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 Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21380013/
• 关键词: イネ; 強稈性; バイオマス; 遺伝子座; 水稲; 高バイオマス; 多収; NIL; マッピング; コシヒカリ; 準同質遺伝子系統; 倒伏抵抗性; 太稈; 強稈質; リグニン; 細胞分裂

Lodging resistance is one of the most important agronomical traits for the rice cultivars with high grain yield and biomass production. To locate the chromosome regions controlling the lodging resistance in rice, we conducted to estimate and characterize the quantitative traits loci(QTLs) responsible for culm mechanical strength using QTL analyses, using a set of backcross inbred lines(BILs) and the chromosome segment substitution lines(SLs) developed from a cross between Koshihikari, and a high lodging resistant cultivars. We identified the effective quantitative trait loci(QTLs) for culm strength, which were designated STRONG CULM2(SCM2) and STRONG CULM3(SCM3). Positional cloning of the gene revealed that SCM2 was identical to APO1, a gene previously reported to control panicle structure. A near-isogenic line carrying SCM2 showed enhanced culm strength and increased spikelet number due to the pleiotropic effects of the gene. Although SCM2 is a gain-of-function mutant of APO1, it does not have the negative effects reported for APO1 over-expression mutants, such as decreased panicle number and abnormal spikelet morphology. The identification of lodging resistance genes by QTL analysis combined with positional cloning is a useful approach for improving lodging resistance and overall productivity in rice.

抗倒伏性是高产、高生物量水稻品种最重要的农艺性状之一。为了定位控制水稻抗倒伏性的染色体区域，我们使用一组回交自交系（BIL）和染色体片段替换系，通过QTL分析来估计和表征负责秆机械强度的数量性状位点（QTL） （SL）由越光品种和高抗倒伏品种杂交而成。我们鉴定了秆强度的有效数量性状位点（QTL），命名为STRONG CULM2（SCM2）和STRONG CULM3（SCM3）。该基因的定位克隆显示，SCM2 与 APO1 相同，APO1 是先前报道的控制圆锥花序结构的基因。由于该基因的多效性效应，携带 SCM2 的近等基因系表现出增强的秆强度和增加的小穗数量。尽管SCM2是APO1的功能获得突变体，但它不具有APO1过表达突变体所报告的负面影响，例如穗数减少和小穗形态异常。通过QTL分析结合定位克隆鉴定抗倒伏基因是提高水稻抗倒伏性和综合生产力的有效途径。

项目成果

水稲の登熟期における葉の緑色程度,根から地上部への窒素輸送速度および根の水伝導度のQTL解析-コシヒカリ/アケノホシF4集団を用いて

水稻成熟期叶片绿度、根部向地上氮素输送速率和根系导水率的QTL分析——利用Koshihikari/Akenohoshi F4群体

• 发表时间: 2009
• 作者: Ushijima;T.;H.Matsusaka;Y.Kawagoe;M.Ogawa;T.Kumamaru;鈴木健司・山本敏央・大川泰一郎・岡崎正規・矢野昌裕・平沢正
• 通讯作者: 鈴木健司・山本敏央・大川泰一郎・岡崎正規・矢野昌裕・平沢正

水稲における倒伏抵抗性に関与する強稈性に関わる量的形質遺伝子座のマッピング-コシヒカリと中国117号の第2, 3染色体組換固定系統を用いて-

与水稻抗倒伏相关的强秆相关数量性状位点的定位 - 使用越光和中国117号的第2和第3染色体重组固定系 -

• 发表时间: 2011
• 作者: 福田真子;佐藤美緒;川越靖;T.W.Okita;小川雅広;熊丸敏博;大川泰一郎・中村彬良・尾崎秀宣・蛯谷武志・武士田義人・落合佑介・平沢正
• 通讯作者: 大川泰一郎・中村彬良・尾崎秀宣・蛯谷武志・武士田義人・落合佑介・平沢正

Characterization of a rice variety with high hydraulic conductance and identification of the chromosome region responsible using chromosome segment substitution lines

• DOI: 10.1093/aob/mcq175
• 发表时间: 2010-11-01
• 期刊: ANNALS OF BOTANY
• 影响因子: 4.2
• 作者: Adachi, Shunsuke;Tsuru, Yukiko;Hirasawa, Tadashi
• 通讯作者: Hirasawa, Tadashi

水稲品種リーフスターの低リグニン性に関わる生理的,遺伝的要因の解析

水稻品种Leafstar低木质素特性相关生理遗传因素分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 谷口晃一;藤本若菜;T.W.Okita;熊丸敏博;井上和也・酒井幸・平沢正・大川泰一郎
• 通讯作者: 井上和也・酒井幸・平沢正・大川泰一郎

水稲における倒伏抵抗性に関与する太稈形質の遺伝子座の解析

水稻粗秆抗倒伏性状基因位点分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 武士田義人;ら
• 通讯作者: ら