Identification of genes controlling the fruit size of strawberry

• Project/Area Number: 20H02975
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39030:Horticultural science-related
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: Kurokura Takeshi 宇都宮大学, 農学部, 講師 (10650898)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 龍 勝利 福岡県農林業総合試験場, 筑後分場, チーム長 (00502478) ; 磯部 祥子 公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 室長 (20343973) ; 濱野 恵 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 上級研究員 (20701105)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2020: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
• Keywords: GWAS / 量的形質 / ゲノム / 形質調査 / イチゴ / 果実肥大 / QTL-seq / Multi-trait GWAS

Outline of Research at the Start

近年のイチゴ品種開発では消費者・生産者双方の要求を満たすため，果実が大きい大果系品種を目指した育種や大果生産に最適な栽培法の模索が行われているが，果実の大きさに関わる遺伝子・栽培条件は十分に解明されておらず，目的は達成されていない．
そこで本研究では新たにイチゴ品種コレクションを構築し，各種形質データを用いたMulti-trait GWASと家系情報・遺伝子発現を組み合わせた解析を行うことで，イチゴ果実の大きさを決定する要因と，それらを支配する遺伝子を解明し、新たな品種の選抜法・栽培法の確立を目指す．

Outline of Final Research Achievements

Recent strawberry breeding programs aim for big fruits size, while the genetic backgrounds for the trait have been paid less attention. In this study, trait evaluation and genetic variant analysis were performed to clarify traits and genetic factors linked to fruit size. Genetic variant information of 52 domestic varieties was obtained, and 16 were further analyzed with HiFi read. Traits and SNP linked with fruit size were identified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により国内のイチゴ品種のゲノム情報が整備された．この情報は公開情報とする予定であるため，今後のイチゴ育種においてマーカー開発に利用することが可能となる．また，育種の系譜が明らかな品種群に対して高精度なゲノム情報も整備されたため，イチゴのみならず他の高次倍数性作物においても染色体の挙動を解明する基盤となった．

Research Products

• [Presentation] イチゴの収量性と乾物生産量の関係解析 (2023)
  • Author(s): 龍 勝利，森山貴仁，石橋正文，濱野 恵，磯部祥子，黒倉 健
  • Organizer: 園芸学会令和5年度春季大会
• [Presentation] 日本品種のイチゴのパンゲノム解析 (2023)
  • Author(s): 磯部祥子，白澤健太，平川英樹，濱野 恵，龍 勝利，黒倉 健
  • Organizer: 園芸学会令和5年度春季大会
• [Presentation] イチゴの食味試験に影響を与える要因の解析 (2022)
  • Author(s): 黒倉 健
  • Organizer: 園芸学会令和4年度秋季大会
• [Presentation] Pan genome of strawberry varieties in Japan (2022)
  • Author(s): Sachiko Isobe, Kenta Shirasawa, Hideki Hirakawa, Megumi Hamano, Katsutoshi Ryu, Ken Kurokura
  • Organizer: 31st International Horticultural Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Toward Pan-Genome of Strawberry (2021)
  • Author(s): S. Isobe
  • Organizer: Asia-Pacific Agrobiological Genome Symposium
  • Int'l Joint Research