• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of breeding materials for reducing aluminum content in tea leaves by genome-wide association analysis

Research Project

Project/Area Number 20H02886
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

IKKA Takashi  静岡大学, 農学部, 准教授 (90580647)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 廣野 祐平  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, グループ長補佐 (10391418)
森田 明雄  静岡大学, その他部局等, 理事 (20324337)
川木 純平  静岡県農林技術研究所, 静岡県農林技術研究所, 主任研究員 (60881539)
山下 寛人  静岡大学, 農学部, 助教 (70915488)
古川 一実  沼津工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (90353151)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Keywordsチャ / アルミニウム / ゲノムワイド関連解析 / ゲノミック予測 / 遺伝資源 / 細胞壁組成 / ddRAD-seq / GWAS
Outline of Research at the Start

チャはアルミニウム (Al) 集積植物であるため,茶葉中には多くのAlを含むことが知られている.煎茶や玉露などの場合は煎じて飲用するためそれほどでもないが,抹茶などは直接茶葉を摂取するため,Alの過剰摂取が問題視されている.本研究では,Al含有量の低い茶の栽培法の確立や育種を達成するため,チャ遺伝資源を対象に根圏環境と茶葉中のAl含量との関連性を徹底的に調査し,統計遺伝学的手法により低Alに関連する原因因子を特定する.また,育成品種群の被覆栽培による茶葉中Al含量の変動を調査することで,被覆栽培に最適な品種を選定する.

Outline of Final Research Achievements

In this study, to understand the fundamental mechanisms controlling the aluminum (Al) content in tea leaves, we conducted a thorough investigation into the relationship between Al content in tea leaves and various tea genetic resources. Using statistical genetic methods, we attempt to identify important factors associated with low Al tea. We performed SNPs genotyping using ddRAD-seq and successfully constructed high-density DNA marker information. Using this SNPs information, we established a research platforms for genomic studies in tea plant. Furthermore, through detailed physiological assays, we discovered that the Al content in tea leaves is likely regulated by the binding capacity of Al in the cell wall, which may serve as the rate-limiting factor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

チャにおいてGP技術が確立できたことで,茶樹の品種改良の効率化が大いに期待できる.つまり,機能性成分以外の重要な農業形質,例えば収量性,病害虫抵抗性,早晩性の予測もDNA情報のみで可能となる.また,茶葉中のAl含量低減に向けた基礎知見を構築でき,これらの知見は植物の酸性土壌耐性機構の全容解明に貢献する.
木本系の世代促進技術の改善は憂慮すべきだが,生産者や育成者が品質成分等をオーダーメイドできる育種プラットフォームを確立することで,国際的に注目を集める「日本茶」に新たな付加価値を与えることができ,消費・輸出の拡大など茶業界への多大な貢献が期待できる.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 茶の次世代育種法の構築~DNA情報の活用~2022

    • Author(s)
      一家崇志
    • Journal Title

      緑茶通信

      Volume: 51 Pages: 9-14

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Tissue ionome response to rhizosphere pH and aluminum in tea plants (Camellia sinensis L.), a species adapted to acidic soils.2020

    • Author(s)
      Hiroto Yamashita, Yusuke Fukuda, Shiori Yonezawa, Akio Morita, Takashi Ikka
    • Journal Title

      Plant-Environment Interactions

      Volume: 1(2) Issue: 2 Pages: 152-164

    • DOI

      10.1002/pei3.10028

    • NAID

      120006880184

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genomic predictions and genome-wide association studies based on RAD-seq of quality-related metabolites for the genomics-assisted breeding of tea plants.2020

    • Author(s)
      Hiroto Yamashita, Tomoki Uchida, Yasuno Tanaka, Hideyuki Katai, Atsushi J Nagano, Akio Morita, Takashi Ikka
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10, 17480 Issue: 1 Pages: 17480-17480

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74623-7

    • NAID

      120006891196

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] チャの細胞壁におけるアルミニウム高集積特性2024

    • Author(s)
      朝比奈美緒,山下寛人,米澤詩織,廣野祐平,一家崇志
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] チャにおけるNIPファミリー遺伝子の金属輸送特性2024

    • Author(s)
      中矢桜子,田伏菜央,木村洋子,山下寛人,一家崇志
    • Organizer
      第24回静岡ライフサイエンスシンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ボンバーメント法でゲノム編集用ベクターを打ち込む際のチャ不定胚の二次胚誘導のタイミング2023

    • Author(s)
      稲葉佑弥,青島千恵里,平田州五,山下寛人,一家崇志,古川一実
    • Organizer
      第30回日本育種学会中部地区談話会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Genomic predictions and genome-wide association studies of quality-related metabolites for the genomic breeding in tea plants2023

    • Author(s)
      Takashi Ikka
    • Organizer
      International Conference on Green Science and Technology 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Genetic Structure Analysis of 2,500 Tea Germplasm in Shizuoka, Japan2023

    • Author(s)
      Yoshiki Ishiguro, Hiroto Yamashita, Jumpei Kawaki, Atsushi J Nagano, Takashi Ikka
    • Organizer
      International Conference on Green Science and Technology 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 静岡県が保有するチャ遺伝資源2,500系統のゲノム多様性解析2023

    • Author(s)
      石黒雄大,山下寛人,川木純平,永野惇,一家崇志
    • Organizer
      2023年度日本茶業学会研究発表会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] チャのフッ素およびアルミニウム高集積特性の関連性2023

    • Author(s)
      尾嶋志穂,山下寛人,一家崇志
    • Organizer
      2023年度日本土壌肥料学会中部支部大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 静岡県が保有するチャ遺伝資源2,500系統の遺伝構造解析2023

    • Author(s)
      石黒雄大,山下寛人,川木純平,永野惇,一家崇志
    • Organizer
      日本育種学会第144回講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ (茶樹) におけるボンバードメント法を用いたゲノム編集のための不定胚培養2023

    • Author(s)
      稲葉佑弥,平田州五,青島千恵理,瀬川大樹,山下寛人,一家崇志,古川一実
    • Organizer
      第40回日本植物バイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] チャの細胞壁多糖成分とアルミニウム集積特性の関係2023

    • Author(s)
      朝比奈美緒,山下寛人,米澤詩織,廣野祐平,一家崇志
    • Organizer
      2023年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] チャのNrampファミリー遺伝子の特性解析2023

    • Author(s)
      田伏菜央,山下寛人,木村洋子,一家崇志
    • Organizer
      2023年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] チャにおけるフッ素高集積・吸収特性の解明2023

    • Author(s)
      尾嶋志穂,山下寛人,一家崇志
    • Organizer
      2023年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] トランスクリプトーム解析によるチャ (茶樹:Camellia sinensis) 二次胚形成因因子の探索2023

    • Author(s)
      平田洲五,稲葉蒼一郎,山下寛人,一家崇志,永野惇,古川一実
    • Organizer
      日本育種学会第143回講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 茶品種間におけるカテキン類含量の系統間差異と栄養欠乏に対する応答2023

    • Author(s)
      大澤三咲,石黒雄大,川木純平,山下寛人,一家崇志
    • Organizer
      日本育種学会第143回講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ遺伝資源におけるテアニン生成能の系統間比較2022

    • Author(s)
      利根菜月,福田佑介,山下寛人,一家崇志
    • Organizer
      2022年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 茶遺伝資源集団を用いた主要品質成分に関するゲノミック予測2022

    • Author(s)
      石黒雄大,山下寛人,内田知希,川木純平,片井秀幸,永野惇,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      日本育種学会第142回講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ遺伝資源のテアニン生成能に関するナチュラルバリエーション解析2022

    • Author(s)
      利根菜月,福田佑介、山下寛人,一家崇志
    • Organizer
      2022年度日本茶業学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノム情報を活用したチャ遺伝資源の主要成分品質に関する形質予測2022

    • Author(s)
      石黒雄大,山下寛人,内田知希,川木純平,片井秀幸,永野惇,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      2022年度日本茶業学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ (茶樹:Camellia sinensis) 二次胚形成因子の探索2022

    • Author(s)
      平田洲五,稲葉蒼一郎,山下寛人,一家崇志,永野惇,古川一実
    • Organizer
      第29回日本育種学会中部地区談話会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ不定胚培養にけるアルミニウム添加の影響2022

    • Author(s)
      落合崇人,平田州五,米澤詩織,一家崇志,古川一実
    • Organizer
      日本育種学会第141回講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] チャのアルミニウム集積に関する系統間差異の解析2021

    • Author(s)
      福田佑介,山下寛人,川木純平,廣野祐平,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      2021年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Al欠乏処理におけるチャ樹体内のAlの挙動2021

    • Author(s)
      米澤詩織,前田芽依奈,山下寛人,福田佑介,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      2021年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 施肥管理がチャのアルミニウム含量におよぼす影響2021

    • Author(s)
      廣野祐平,山下寛人,一家崇志
    • Organizer
      2021年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 茶葉中のアルミニウム含量を制御するためのゲノミック予測とゲノムワイド関連解析2021

    • Author(s)
      福田佑介,山下寛人,大野愛莉,内田知希,田中靖乃,片井秀幸,川木純平,永野惇,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      日本育種学会第140回講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 抹茶の品質における化学成分とアルミニウムとの関連解析2021

    • Author(s)
      山本悠馬,三原春美,山下寛人,森田明雄,中村順行,一家崇志
    • Organizer
      2021年度日本茶業学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ遺伝資源における主要品質成分とイオノームのプロファイリング2021

    • Author(s)
      福田佑介,山下寛人,大野愛莉,柳沢直希,内田知希,片井秀幸,川木純平,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      2021年度日本土壌肥料学会中部支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ不定胚培養におけるアルミニウムの有効性調査2021

    • Author(s)
      落合崇人,谷口州五,古川一実
    • Organizer
      日本育種学会第28回中部談話会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ(茶樹:Camellia sinensis)の不定胚培養におけるアルミニウムの影響と発現遺伝子2021

    • Author(s)
      古川一実,一家崇志,稲葉蒼一郎,谷口洲五
    • Organizer
      日本育種学会139回講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Lumogallion染色によるチャ樹体内のアルミニウム局在イメージング2020

    • Author(s)
      米澤詩織,山下寛人,一家崇志,森田明雄
    • Organizer
      2020年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ遺伝資源のアルミニウムに対する応答2020

    • Author(s)
      福田佑介,山下寛人,一家崇志,森田明雄
    • Organizer
      2020年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 四要素施用量が異なる茶園における各種肥料成分の動態の比較2020

    • Author(s)
      廣野祐平
    • Organizer
      2020年度日本土壌肥料学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 茶葉中へのアルミニウム集積に関する系統間差異の解析2020

    • Author(s)
      福田佑介,山下寛人,大野愛莉,米澤詩織,内田知希,片井秀幸,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      日本育種学会第138回講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] in planta 法による効率的なチャの形質転換体作出法の構築2020

    • Author(s)
      李スルギ,川上雲々,寺前香里,山下寛人,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      日本育種学会第138回講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] チャ遺伝資源における茶葉中アルミニウム含量の変動2020

    • Author(s)
      福田佑介,山下寛人,大野愛莉,内田知希,片井秀幸,森田明雄,一家崇志
    • Organizer
      2020年度日本土壌肥料学会中部支部大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Book] ひとりではじめる植物バイオテクノロジー入門 組織培養からゲノム編集まで2022

    • Author(s)
      田部井豊、七里吉彦、三柴啓一郎、安本周平
    • Total Pages
      413
    • Publisher
      国際文献社
    • ISBN
      9784910603032
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 静岡大学 農学部 植物機能生理学研究室HP

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/plantfuncphys/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 日本茶の機能性成分含量を大量のDNAから予測し、新品種の開発へ

    • URL

      https://www.shizuoka.ac.jp/event/detail.html?CN=6666

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi