③ 作物ゲノム育種研究基盤の高度化

課題名 ③ 作物ゲノム育種研究基盤の高度化
課題番号 2012020455
研究機関名 農業生物資源研究所
研究分担 山本 敏央
杉本 和彦
田口 文緒
福岡 修一
米丸 淳一
福田 篤徳
溝淵 律子
山内 歌子
宇賀 優作
堀 清純
上田 忠正
石本 政男
加賀 秋人
佐山 貴司
片寄 裕一
協力分担関係 (独)農業・食品産業技術総合研究機構
国立大学法人京都大学
国立大学法人九州大学
国立大学法人北海道大学
地方独立行政法人北海道立総合研究機構
国立大学法人佐賀大学
国立大学法人宮崎大学
国立大学法人名古屋大学
(株)アースノート
国立大学法人岡山大学
研究期間 -4
年度 2012
摘要 1.日本晴とコシヒカリの出穂期の変異に関わるQTL(Hd17)の単離同定に成功した。この遺伝子はシロイヌナズナの概日時計に関与する遺伝子(ELF3)の同祖遺伝子であること、長日条件下での出穂抑制遺伝子であるGhd7の発現調節を介して、出穂期の変化を引き起こす遺伝子であることを明らかにした。日本のイネ品種の出穂期の微細な制御に有用である。
2.粒形情報を簡便かつ迅速に抽出することが可能なソフトウエアSmartGrain)を開発した。個々の粒の方向や位置に関係なくスキャナに取り込んだ数百粒の粒形質値(長さ、幅、面積、扁平率)を一度に自動計測することができる。従来手法に対する計測精度の向上と作業効率化の有効性を確認し、粒形の僅かな差異を制御する遺伝子の単離にも有効なことを証明した。
3.在来品種および過去90年に育種された日本稲177品種に対して3,259か所のSNPの遺伝子型情報を明らかにし、育種操作が品種の遺伝的な多様性を減少させると同時に新しいハプロタイプブロックを創出していることを明らかにした。これらの遺伝構造解析に用いられた日本稲SNPは品種改良における基盤情報として有用である。
4.「エンレイ」のゲノム情報を精緻化し、構築した疑似染色体情報をDAIZUbaseに格納した。さらに、国産ダイズ品種の塩基配列を解読、比較することにより約6,000種類のSNPマーカーを開発し、多様な遺伝資源を用いて有効性を確認した。
5.有用遺伝子の単離と機能解析に関わる研究基盤を構築するために、23年度選抜した103系統からなる染色体断片置換系統群について、戻し交配により不要な残存ゲノム領域を取り除いた。また、エンレイの突然変異ライブラリーの作出を進め、約1,500系統についてDNAプールを調製するとともに、配列変異からの特定の変異系統の選抜系を確立した。
6.ダイズの日長反応性を制御する遺伝子のうち、最も効果の大きな開花期QTLであるE1遺伝子を単離同定した。E1遺伝子は新規なB3ドメインタンパク質をコードし、長日条件で誘導され、開花に直接関わるフロリゲン遺伝子の発現を抑制するのに対し、短日条件では発現が抑制され、フロリゲン遺伝子の発現が促進されることで開花に至ることを明らかにした。本遺伝子情報は日本のダイズ品種の地域適応性の改変に利用できる。
カテゴリ 育種 遺伝資源 ゲノム育種 自動計測 大豆 品種 品種改良

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