イネは世界の3大穀物の一つで、日本の主要作物です。国内におけるコメの生産量は世界の生産量の約5%に過ぎませんが、日本国内の市場規模は一兆六千億円に達します。イネを含む多くの作物では、収量、草丈、出穂期が生産性を決定する重要な形質です。イネの出穂期（開花期）は、品種の地域適応性を決める重要な農業形質であるだけでなく、収量や品質などを決定する主要な要因の一つです。したがって、イネの収量および品質を向上する上で栽培地域に適した出穂期のイネ品種を開発することは重要な育種戦略です。私たちは石川県が開発した「ゆめみづほ」の出穂期を調整することを育種目標として、同じく石川県で育成された「石川67号」と交配し、DNAマーカーを用いた分子育種を行うとともに、QTL-seq 解析などの遺伝解析により出穂期を制御する原因遺伝子の特定を行いました。「ゆめみづほ」は石川県が開発した早生品種のブランド米で、程よい粘りと⻭応えが好まれます。

一方、極早生品種の「石川67号」は「ゆめみづほ」よりも圃場の出穂が1週間程度早い特徴があります。そこで出穂期をさらに早くする極早生形質のみを付加した「ゆめみづほ」の育種を目的として、私たちは「石川 67号」との交雑 F3世代を用いた遺伝解析により原因遺伝子を特定することに成功しました。

左は播種後105日後の「コシヒカリ」（左）と「ひゃくまん穀」（右）
右は播種後116日後の「ひゃくまん穀」（左）と「石川酒68号」（右）

 出穂調査の結果

「石川67号」と「ゆめみずほ」の交配後代で出穂調査を行ったところ、様々な日数で出穂する個体が見られた。

研究業績

• A PSTAIRE-type cyclin-dependent kinase controls light responses in land plants.
  Bao L, Inoue N, Ishikawa M, Gotoh E, Teh OK, Higa T, Morimoto T, Ginanjar EF, Harashima H, Noda N, Watahiki M, Hiwatashi Y, Sekine M, Hasebe M, Wada M, Fujita T
  Science Advances 8(4):eabk2116 2022 doi: 10.1126/sciadv.abk2116.
• Arabidopsis RETINOBLAS-TOMA-RELATED PROTEIN 1 is involved in G1 phase cell cycle arrest caused by sucrose starvation. 
  Hirano H, Harashima H, Shinmyo A, Sekine M
  Plant Molecular Biology 66 259-275 2008
• Phosphorylation of threonine 161 in plant cyclin-dependent kinase A is required for cell division by activation of its associated kinase. 
  Harashima H, Shinmyo A, Sekine M
  Plant Journal 52 435-448 2007

提供できるシーズまたは支援できる技術分野 

• イネの出穂関連遺伝子の単離
• DNAマーカーを用いた分子育種技術

マッチングしたい分野・業種

地域に根ざしたイネ品種の育種を考えている企業 等

研究キーワード

DNAマーカー イネ品種開発 出穂関連遺伝子

関連する分野

農・林・畜産 育種・バイオテクノロジー

関連するSDGs

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