栄養条件による開花制御の分子機構の解明

阐明营养条件控制开花的分子机制

• 批准号: 15J09200
• 负责人: 田中 伸裕
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J09200/
• 关键词: 窒素; 開花; GWAS; 窒素欠乏; 開花期; イネ

作物において開花期は、収量に直結する重要農業形質である。この重要性から、イネやシロイヌナズナなどのモデル植物を中心に、主に光条件での開花制御に関わる多くの遺伝子の同定が行われてきた。一方で土壌環境条件、特に栄養条件の違いによる開花の制御メカニズムはほとんど不明のままである。しかし農業現場では栄養欠乏で栽培した作物が早咲きを示すことが知られており、土壌の栄養条件と植物の開花期には密接な関連があることが示唆されている。このような背景から、本申請では多様な栄養環境においても正確に開花期を制御するために、モデル植物であり我が国の主要作物でもあるイネを主な材料に、栄養欠乏条件下での開花制御機構の解明を目指した。本研究課題において申請者は、窒素欠乏条件におけるイネの開花促進機構の解明を目指して研究を行った。研究開始１年目に通常条件、窒素欠乏条件で198系統のイネ品種を栽培し、それぞれの品種の開花期の促進日数の測定を行った。この198品種は名古屋大学との共同研究で分与していただいた系統で、イネの酒米品種、日本の栽培イネのコアコレクションであるJRCから成る集団である。本集団は既に次世代シーケンサーによってゲノム情報が取得されており、このゲノム情報から得られたSNP情報と表現型データを用いることでGWAS (Genome Wide Association Study)解析が可能である。このGWASで窒素欠乏に応答して、出穂期を促進する機能を持つと予想される候補遺伝子を得た。また窒素欠乏における出穂期の促進は、既知の開花関連遺伝子であるHd3a, Ehd１が関わっていることも明らかにした。

农作物的开花时间是重要的农业性状，与产量直接相关。由于这种重要性，许多涉及在光照条件下控制开花的基因已被鉴定出来，主要是在水稻和拟南芥等模型植物中。另一方面，土壤环境条件，特别是营养条件的差异控制开花的机制仍然很大程度上未知。然而，在农业领域，众所周知，在营养缺乏条件下生长的作物开花较早，这表明土壤营养条件与植物开花时间之间存在密切关系。在此背景下，本申请旨在以模式植物和日本主要作物水稻为主要材料，在营养缺乏的条件下控制开花，以便在不同的营养环境下准确控制开花期。的机制。在本研究项目中，申请人进行的研究旨在阐明缺氮条件下促进水稻开花的机制。研究第一年，在正常条件和缺氮条件下培育了198个水稻品种，并测量了每个品种的促花天数。这198个品种是与名古屋大学共同研究发布的，是由清酒稻品种和日本栽培稻核心种质JRC组成的一个群体。该人群的基因组信息已经使用下一代测序仪获得，并且可以使用从该基因组信息获得的SNP信息和表型数据进行GWAS（全基因组关联研究）分析。通过该GWAS，我们获得了预测具有响应氮缺乏促进抽穗期功能的候选基因。研究还表明，已知的开花相关基因Hd3a和Ehd1在缺氮条件下参与促进抽穗期。

项目成果

窒素欠乏条件におけるイネの開花促進機構の解明

缺氮条件下水稻促花机制的阐明

• 发表时间: 2018
• 作者: Nan Gao;Weishou Shen;Hiroko Kakuta;Nobuhiro Tanaka;Toru Fujiwara;Tomoyasu Nishizawa;Noriko Takaya;Tadashi Nagamine;Kazuo Isobe;Shigeto Otsuka and Keishi Senoo.;田中伸裕 藤原徹
• 通讯作者: 田中伸裕 藤原徹

地上部のMn濃度が低下したイネ変異株の解析

地上部锰浓度降低的水稻突变体分析

• 发表时间: 2015
• 作者: Nobuhiro Tanaka;Shimpei Uraguchi;Yoshihiro Ohmori;Akihiro Saito;Masataka Kajikawa and Toru Fujiwara;田中伸裕 梶川昌孝 斎藤彰宏 大森良弘 浦口晋平 藤原徹
• 通讯作者: 田中伸裕 梶川昌孝 斎藤彰宏 大森良弘 浦口晋平 藤原徹

Rice LC5 is essential for metals absorption via promotion of transporter genes for multiple metals in root

水稻 LC5 通过促进根部多种金属的转运基因对金属吸收至关重要

• 发表时间: 2017
• 作者: 田中伸裕;浦口晋平;梶川昌孝 斎藤彰宏 大森良弘;藤原徹
• 通讯作者: 藤原徹

Cultivar difference and fertilizer effects on radioactive cesium accumulation in rice grown in Fukushima paddy field from 2011 to 2014.

2011-2014年福岛稻田品种差异及肥料对放射性铯积累的影响

• DOI: 10.1007/978-3-319-41525-3_8
• 发表时间: 2017
• 期刊: Impact of Cesium on Plants and the Environment.
• 作者: Nobuhiro Tanaka;Yoshihiro Ohmori and Toru Fujiwara
• 通讯作者: Yoshihiro Ohmori and Toru Fujiwara

Boron Toxicity Reduces Water Transport from Root to Shoot in Arabidopsis Plants. Evidence for a Reduced Transpiration Rate and Expression of Major PIP Aquaporin Genes

• DOI: 10.1093/pcp/pcy026
• 发表时间: 2018-04-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Macho-Rivero, Miguel A.;Begona Herrera-Rodriguez, M.;Camacho-Cristobal, Juan J.
• 通讯作者: Camacho-Cristobal, Juan J.