コムギ品種「きたほなみ」の優れた製粉性を支配する遺伝要因

タイトル	コムギ品種「きたほなみ」の優れた製粉性を支配する遺伝要因
担当機関	（独）農業・食品産業技術総合研究機構東北農業研究センター
研究期間	2008～2014
研究担当者	石川吾郎中村和弘伊藤裕之齋藤美香中村俊樹佐藤三佳子神野裕信吉村康弘西村努前島秀和上原泰小林史典
発行年度	2014
要約	コムギ品種「きたほなみ」は、製粉性の向上に寄与する18個の量的形質遺伝子座(QTL)を持っている。3Bと7A染色体上のQTLは本州以南の多くの品種が持っていない可能性が高いので、これらQTLの導入により製粉性の向上が見込まれる。
キーワード	コムギ、製粉性、アソシエーション解析、量的形質遺伝子座、倍加半数体
背景・ねらい	北海道の秋まきコムギ品種「きたほなみ」は優れた製粉性を持つことから、本形質を本州以南の適応品種に導入する試みが進められている。そこで、「きたほなみ」の交雑後代から高製粉性系統を効率的に選抜するため、本形質の遺伝要因を明らかにする。交雑集団による従来の量的形質遺伝子座(QTL)解析では、解析結果が両親の遺伝的背景に依存するため、検出されたQTLが他の集団では利用できないケースが多い。そこで、交雑集団ではなく、遺伝資源や主要品種を用いるアソシエーション解析によって製粉性に関するQTLを網羅的に検出し、その中から育種に利用可能なものを探索する。
成果の内容・特徴	「きたほなみ」およびその類縁品種・系統からなる65点(軟質48点、硬質17点)を供試して、3場所(北見、盛岡、長野)で3作期(2008～2011年)試験したところ、製粉歩留の環境間相関は0.419～0.945で平均0.717である。全環境の平均値では、「きたほなみ」は軟質小麦の中で最も製粉歩留が高い(図1)。供試材料間で多型を示す3,815個のマーカーによるアソシエーション解析では、62個のマーカーが製粉歩留と関連性を示し、これらは21個のQTLとしてまとめられる。 21個のQTLのうち、18個は「きたほなみ」型を持つ場合に製粉歩留が向上する。「きたほなみ」の系譜から、8個は母親由来、5個は父親由来、5個は両親のどちらかに由来すると考えられる(図2)。検出したQTLのうち効果の高いものに関して、「きたほなみ」と本州品種の交雑に由来する3つの倍加半数体(DH)集団で確認すると、5個のQTLで少なくともひとつのDH集団で効果が見られる(表1)。なお、3Bおよび7A染色体上のQTLは3集団ともに効果がみられる。また、これらQTLは組合せ効果が認められる(図3)。
成果の活用面・留意点	検出したQTL近傍のマーカーを用いれば、「きたほなみ」の交雑後代から高製粉性系統を効率的に選ぶことができる。特に、3Bおよび7A染色体上のQTLは本州以南の品種の多くが持っていない可能性が高く、これらの導入効果は高いと考えられる。実際の育種集団は主に二系あるいは三系交雑からなるため、今回アソシエーション解析で網羅的に検出した全てのQTLが分離するとは限らない。 QTL近傍のマーカーの多くは検出に高額機器を必要とするアレイベースのSNPマーカーであることから、多数のSNPを安価且つ簡便に検出するための技術開発が必要である。
図表1
図表2
図表3
図表4
研究内容	http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/tarc/2014/tarc14_s05.html
カテゴリ	育種遺伝資源小麦品種