種子シャタリングとパニックル形状を制御することによる国産米への段階的経路【JST・京大機械翻訳】

Ishikawa, R.; Castillo, C. C.; Htun, T. M.; Numaguchi, K.; Inoue, K.; Oka, Y.; Ogasawara, M.; Sugiyama, S.; Takama, N.; Orn, C.; Inoue, C.; Nonomura, K.-i.; Allaby, R. G.; Fuller, D. Q.; Ishii, T.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202200415139725 整理番号：22P0028653

種子シャタリングとパニックル形状を制御することによる国産米への段階的経路【JST・京大機械翻訳】

A stepwise route to domesticate rice by controlling seed shattering and panicle shape

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発行年： 2022年04月13日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月13日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

アジアイネ(Oryza sativa L.)は世界人口の半分以上消費されている。その世界的な重要性にもかかわらず,初期のイネ栽培のプロセスは,不明のままである。家畜化の間,野生イネ(O.rufipogon Griff.)は,非種子散乱挙動を獲得し,ヒトが子実収量を増加させることができた。以前の研究は,sh4突然変異がイネ栽培の間,種子破砕の減少を引き起こすことを論じた。しかし,O.rufipogonの野生移入系統を用いた我々の実験は,馴化sh4対立遺伝子単独では,脱皮損失には不十分であることを示した。ここでは,早期イネ栽培に因果するアブシジョン層形成と穂構造の中断に関連する3つの重要な変異間の相互作用を同定した。切断層形成の中断は,sh4とqSH3変異の両方を必要とし,シャッタリング損失の選択に対する明らかな障壁を示す。著者らは,インディカおよびジャポニカ亜種で保存されているが,イネの周囲-ausグループには存在しなかった種子-散乱遺伝子OsSh1内のqSH3における因果的単一ヌクレオチド多型を同定した。収穫実験を通して,種子シャッタリングだけでは収量に有意な影響を与えないことを示した。むしろ収量増加はSPR3により制御される閉鎖円錐花序形成により観察され,これはsh4とqSH3対立遺伝子の統合によりさらに増大した。種子破砕と穂形状の補足的操作は機械的に安定な穂構造をもたらす。イネ栽培の最初期相のための段階的経路を提案し,そこでは,可視SPR3制御閉穂形態の選択が,sh4とqSH3の逐次動員に役立ち,それは,シャッタリングの損失につながった。Signification StatementRiceは世界的に最も重要な作物の1つである。以前,sh4のそれらのような単一突然変異に起因する,栽培イネにおける種子シャッタリングの消失は,収量増加をもたらす主要な遺伝的変化と考えられる。しかし,sh4単独では不十分であり,qSH3のような他の遺伝子は切断層破壊を引き起こすのに必要であることを示した。したがって,非種子散乱の進化は複数の変異を必要とした。さらに,野生イネの遺伝的背景における散乱損失は,対応して収量を増加させなかった。SPR3により制御された2番目の形質,閉鎖穂形成が収量を増加させ,収量を相乗的に増強し,イネ栽培化の段階的モデルに導くsh4とqSH3の動員を促進する相互作用を同定した。【JST・京大機械翻訳】

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稲作 , 遺伝子の構造と化学 , 作物の品種改良

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