| Project/Area Number |
19J01010
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 39040:Plant protection science-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
中田 隆 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | ダイズ / ハスモンヨトウ / 虫害抵抗性 / 代謝物分析 / 抵抗性検定 / GWAS / ミニコアコレクション / 染色体断片置換系統群 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ダイズが持つハスモンヨトウ抵抗性の分子基盤を解明するため、ダイズの代謝物・遺伝子だけでなく、ハスモンヨトウ幼虫の行動や生理の解析を組み合わせる。まず、抵抗性品種ヒメシラズが持つ抵抗性代謝物の生合成に関わる遺伝子の探索を行うとともに、既知の抵抗性遺伝子 CCW-1とCCW-2の機能を明らかにする。さらに、それらの抵抗性因子がハスモンヨトウの行動や生理にどのような影響を与えるのかを明らかにする。また、ヒメシラズ以外の抵抗性品種も同様の解析に供試し、新たな抵抗性遺伝子の同定を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイズのハスモンヨトウ抵抗性品種の開発には、抵抗性メカニズムの分子基盤の解明が必要である。本研究ではダイズの抵抗性遺伝子、抵抗性代謝物、抵抗性形質(抵抗性が幼虫の行動・生理に与える影響) の3要素から抵抗性機メカニズムの分子基盤を解明する。これまでの研究から、高度のハスモンヨトウ抵抗性を示す品種ヒメシラズには複数の抵抗性メカニズムが考えられた。
まず、これまでに見出したヒメシラズが持つ抵抗性代謝物の生産に関わる遺伝子を特定するため、ダイズミニコアコレクション (192系統) の葉に含まれる当該代謝物をLCMSで分析・定量した。得られた定量値と遺伝変異に基づくゲノムワイド関連解析(GWAS)から、有意な一塩基多型(SNP)を見出した。また、ヒメシラズが持つの抵抗性遺伝子CCW1とCCW2を取り込んだ準同質遺伝子系統(NIL) を用いた詳細な抵抗性検定を行ったところ、生殖成長期に強く抵抗性が現れるステージ依存性あることが分かった。CCW1にステージ依存性は見られなかった。両遺伝子により蓄積する代謝物を同定するため、各NILの代謝物をLCMSで分析し多変量解析に供した。これによりNILに特徴的な代謝物を絞り込んだ。候補代謝物の構造決定のため、単離・精製に必要な植物組織を得た。
また、ヒメシラズ以外の抵抗性品種にも注目し、感受性品種エンレイを遺伝的背景に持つペキンの染色体断片置換系統群(CSSLs)を利用した抵抗性検定を行った。各系統の抵抗性強度と遺伝子型の解析から、複数の新たな抵抗性領域を見出した。
さらに、ダイズコアコレクションの全系統を抵抗性検定に供し、得られた抵抗性強度を用いたGWASを行った。これにより、新たな抵抗性領域を見出した。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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