Genetic and molecular basis of adaptation in northern limit of adzuki bean cultivation

• Project/Area Number: 18H02171
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: Kato Kiyoaki 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (60271748)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀内 優貴 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 農業研究本部 十勝農業試験場, 研究主任 (10502403) ; 森 正彦 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (60645711)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000); Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2019: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2018: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
• Keywords: アズキ / 安定生産 / 開花日 / 耐冷性 / 感光性 / 感温性 / 開花期 / 開花着莢期耐冷性 / 遺伝子単離 / QTL / 遺伝子 / 主働遺伝子 / 開花

Outline of Final Research Achievements

The present study clarified that FD1 is a negative regulator for flowering in response to long day treatment and contributes the gain of photoperiod insensitivity in adzuki bean. Three QTLs controlling chilling tolerance at flowering stage were identified on molecular linkage map.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アズキの感光性の消失に関わる遺伝子を世界に先駆けて特定した。また、開花期における耐冷性に関する研究も他になく、３遺伝子を世界に先駆けて分子地図上に特定し、遺伝子単離の準備を整えた。将来、アズキの開花制御と低温ストレス下における正常な花粉の発達の分子遺伝学的研究を展開するための基礎を築いた。

Research Products

• [Presentation] Genetic identification of a major photoperiod insensitivity gene, Flowering Date1 (FD1), in the adzuki bean (Vigna angularis) (2020)
  • Author(s): Kiyoaki Kato
  • Organizer: 2020 International Coarse Grain Industry Science and Technology, Daqing, China
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] アズキ品種「しゅまり」の日長不感受性に関与するFD1領域内の推定遺伝子の発現解析 (2019)
  • Author(s): 井元 佑亮, 堀内 優貴, 松田 修一, 吉川 晶子, 森 正彦, 得字 圭彦, 加藤 清明
  • Organizer: 日本育種学会・日本作物学会北海道談話会
• [Presentation] ゲノム情報に基づいたアズキの品種開発の基盤づくり (2019)
  • Author(s): 加藤清明
  • Organizer: (公社)日本鋳造工学会 平成31年度北海道支部大会
  • Invited
• [Presentation] アズキの感光性遺伝子Flowering Date1の候補遺伝子の解析 (2019)
  • Author(s): 井元佑亮、堀内優貴、松田修一、吉川晶子、森正彦、得字圭彦、加藤清明
  • Organizer: 日本育種学会2019年春季大会135回講演会
• [Presentation] アズキの国内外の遺伝資源の開花始まりの日長反応性とFD1近傍のDNA多型との関連性の検討 (2018)
  • Author(s): 伊井田拓実、井元佑亮、森正彦、堀内優貴、加藤清明
  • Organizer: 日本育種学会・作物学会北海道談話会