【研究領域課題番号】18K05605 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コメ / 品質 / 窒素肥料 / アミラーゼ / デンプン / 遺伝子発現 / ゲノム編集 / イネ / 窒素追肥

【研究成果の概要】

窒素追肥、それに応答して発現が上昇する3つのアミラーゼ遺伝子（Amy3E, BAMY3、BAMY5）、デンプン構造形成の3者の関係性解明を目指した。その結果、追肥によってデンプンの鎖長分布が変化することを明らかにしたが、デンプン粒の外観構造に変化は見られなかった。機能検証に向けた遺伝子改変系統として、(1)ゲノム編集により上記遺伝子を多重破壊した系統、(2)胚乳特異的にBAMY3、BAMY5を過剰発現する系統、(3)9つのBAMY遺伝子のプロモーター領域とGUSを融合させて遺伝子導入した系統、を作出した。これらの系統では、コメの外観に顕著な変化は見られなかった。

【研究の社会的意義】

窒素追肥によってコメ胚乳デンプンの鎖長分布が変化することを初めて明らかにした。一方で、デンプン粒の状態には明確な追肥の影響は見られなかった。鎖長分布を変化させる原因遺伝子として想定された3つの窒素応答性アミラーゼ（Amy3E, BAMY3、BAMY5）を中心に、様々な遺伝子改変系統群を作出した。研究期間中に原因遺伝子の特定まで至らなかったが、上記の遺伝子改変系統群を比較解析することで、コメデンプン集積機構と品質特性に果たすアミラーゼ群の新たな機能が明らかになり、新規デンプン特性を持つ品種開発に向けた基盤的知見が得られると期待できる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)