国際農研ら研究グループ、高CO2環境で稲を増収させる「コシヒカリ」由来の遺伝子を発見
国際農研、農研機構、名古屋大学、横浜市立大学、理化学研究所、明治大学、かずさDNA研究所らの共同研究グループが、コシヒカリに代表される日本の稲の品種に、大気中のCO2濃度が上昇すると稲の穂数が増える遺伝子があることを発見した。
研究では、遺伝子の塩基配列情報などを絞り込む手法であるマップベースクローニングを用いて、稲の穂数を増やす遺伝子(MP3)をコシヒカリから同定。MP3の遺伝子配列(遺伝子型)は稲の品種ごとに異なるが、「コシヒカリ」に代表される日本の稲の一部は、海外の品種(インディカイネ)には見られない、穂数を増やす遺伝子型であることがわかった。
インディカ型のMP3を持つ多収品種である「タカナリ」の遺伝子と「コシヒカリ」の遺伝子を置き換えた「MP3置換タカナリ」を開発した結果、穂数が20~30%、総籾数が20%増加。さらに、将来予想されるCO2濃度を再現した水田環境で栽培した結果、開発した稲は「タカナリ」に比べて収量が約6%増加したという。



同研究グループは、今回の研究で得た成果を通じ、「将来の気候変動に対応した新たな品種の開発に貢献したい」としている。
国際農研
https://www.jircas.go.jp/ja
農研機構
https://www.naro.go.jp/
名古屋大学
https://www.nagoya-u.ac.jp/
横浜市立大学
https://www.yokohama-cu.ac.jp/
理化学研究所
https://www.riken.jp/
明治大学
https://www.meiji.ac.jp/
かずさDNA研究所
https://www.kazusa.or.jp/
高CO2環境下でのみ増収することが明らかに
研究では、遺伝子の塩基配列情報などを絞り込む手法であるマップベースクローニングを用いて、稲の穂数を増やす遺伝子(MP3)をコシヒカリから同定。MP3の遺伝子配列(遺伝子型)は稲の品種ごとに異なるが、「コシヒカリ」に代表される日本の稲の一部は、海外の品種(インディカイネ)には見られない、穂数を増やす遺伝子型であることがわかった。
インディカ型のMP3を持つ多収品種である「タカナリ」の遺伝子と「コシヒカリ」の遺伝子を置き換えた「MP3置換タカナリ」を開発した結果、穂数が20~30%、総籾数が20%増加。さらに、将来予想されるCO2濃度を再現した水田環境で栽培した結果、開発した稲は「タカナリ」に比べて収量が約6%増加したという。

腋芽伸長の比較
コシヒカリ型MP3を持つ品種の方が、幼苗の段階で腋芽の伸長が旺盛なことがわかる

(A)稲の染色体イメージ図
(B)一株当たりの穂数の比較
(C)一穂の比較

(A)将来予想されるCO2濃度(約580ppm)を再現した水田(FACE区)※茨城県つくばみらい市
水田の一部に設置したチューブからCO2を放出し、外気よりもCO2濃度が高い環境を再現した。
(B)高CO2環境での増収効果
通常のCO2環境での栽培の場合、収量に明確な差は見られなかったとのこと
同研究グループは、今回の研究で得た成果を通じ、「将来の気候変動に対応した新たな品種の開発に貢献したい」としている。
国際農研
https://www.jircas.go.jp/ja
農研機構
https://www.naro.go.jp/
名古屋大学
https://www.nagoya-u.ac.jp/
横浜市立大学
https://www.yokohama-cu.ac.jp/
理化学研究所
https://www.riken.jp/
明治大学
https://www.meiji.ac.jp/
かずさDNA研究所
https://www.kazusa.or.jp/
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