イネの収量を決定する重要遺伝子を同定

コシヒカリ


ハバタキ

コシヒカリとハバタキ
コシヒカリ(japonica)はハバタキ(indica)に比べ草丈が高く、穂当たりの子実粒数が少ない。
またコシヒカリのように背が高いと風や雨で倒伏し収穫量が減少する。
そこで、両者品種間での草丈と子実粒数の違いを決定している遺伝子の探索を行い、
草丈を制御している植物ホルモンのジベレリン合成酵素遺伝子と
粒数を規定している植物ホルモンのサイトカイニンの分解酵素を同定した。

イネの種子数を増加させる遺伝子を単離し、その機能を明らかにしました。

この遺伝子（CKX）は、植物の細胞増殖や枝分かれを調節する植物ホルモンである、
サイトカイニンを分解する酵素の情報を司っています。

今回の研究で、CKX遺伝子はサイトカイニンを分解することにより
その量を調節し、イネの花の数、ひいては種子の数を調節していることを明らかにしました。

つまり、CKX遺伝子の機能を変化させることで、
種子の数が増減し、収量の増減につながることを明らかにしました。

この研究は３大穀物の収量を調節している遺伝子を単離し、
その働きを明らかにした世界初となる研究成果です。

今回得られた成果は、そのままイネの品種改良に利用することが可能であり、
我々はすでに、コシヒカリにCKX遺伝子を導入することで
収量の増加したコシヒカリを作ることに成功しました。

この収量増加コシヒカリは種子が付きすぎて、
少しの雨風によっても倒れてしまうので、
イネの背丈を少しだけ低くする遺伝子を同時に導入しました。

こうして、収量が多くて風雨によっても倒れにくい
理想的なコシヒカリを作ることにも成功しています。

このような育種を私たちはピラミッディング育種と呼んでおり、
このような方法で、これからも
画期的な新品種を作ることが出来ると考えています。

重要農業形質遺伝子のピラミディング育種
従来品種のコシヒカリに
草丈を低くするsd1と
子実粒数を増やすGn1を共導入すると、
双方の形質が付与された。


コシヒカリ


コシヒカリ＋ｓｄ１


コシヒカリ＋Ｇｎ１


コシヒカリ＋ｓｄ１＋Ｇｎ１