半数体育種法を用いた革新的なブドウ品種育成のための育種素材開発
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20K06036
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
安田 喜一 東海大学, 農学部, 特任講師 (00780610)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ブドウ / 半数体 / 葯培養 / 偽受精胚珠培養 / 軟X線照射 / ポリアミン / 倍数性解析 / DNAマーカー / SSRマーカー / 巨峰 / シャインマスカット / 育種素材 / 果樹 / 倍数性 / 植物組織培養 |
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| Outline of Research at the Start |
我が国のブドウ大粒系品種の育成は高次倍数性に依存しており、二倍体であってもヘテロ性が高いという特徴をもち、戦略的な育種が難しい上に、遺伝学的な解析の障壁となっている。そのため、我が国でさらなる革新的なブドウ品種を開発するためには、既存の四倍体優良品種の低次倍数体化や半数体の作出が必要である。しかしながら、世界的にみてブドウの半数体の作出事例はほとんどない。本研究では、我が国で育成され、産業的にも重要な優良品種である‘巨峰’と‘シャインマスカット’を供試材料とし、小粒種子の胚培養からの選抜、葯培養、軟X線照射花粉を用いた偽受精胚珠培養により、それぞれ二ゲノム性半数体と半数体の作出に挑む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我が国の大粒系ブドウ品種育成は高次倍数性に依存し、二倍体でもヘテロ性が高く、戦略的な育種が難しい。本研究は、さらなる革新的なブドウ品種を開発するため、産業的な波及効果の高い‘巨峰’と‘シャインマスカット’を供試し、実験Ⅰ：小粒種子の胚培養からの選抜（濃硫酸処理の強制休眠打破を検討したが、非効率であり試験を中断）、実験Ⅱ：葯培養、実験Ⅲ：軟X線照射花粉を用いた偽受精胚珠培養により、二ゲノム性半数体と半数体の作出を試みた。
1年目は植物組織培養を介した半数体作出に必要不可欠な遺伝解析に用いるDNAマーカーの選定を試みた。その結果、Plant Genome Data Base japanで既に構築・公開されたものから、‘巨峰’と‘シャインマスカット’を含む近縁な品種間において複数のヘテロ性の高い多型をもつVCr3aとVChr13aを選定することができた。
2年目は‘巨峰’と‘シャインマスカット’のNN基本培地上で葯培養を行い、両品種で多くのカルスを作出し、オーキシンは2,4-DよりNAA、ポリアミンはスペルミンで高いカルス形成率を示した。カルスのフローサイトメトリーでは一般の手法でピークが得られず、前述のSSRマーカーを用いた倍数性解析法を確立した。本手法により‘巨峰’カルスから二倍性半数体の可能性を示唆する1個体を見出せたが、脆弱な成長により枯死した。
3年目は軟X線を照射した‘巨峰’と‘シャインマスカット’の花粉を用いて偽受精胚珠培養を行った。両品種とも0と500Gy照射より1,000と1,500Gy照射で顕著な花粉稔性の低下が観察された。一方、交配で得られた果実の種子形成に一定の差はなく、胚珠から植物体再生には至らなかった。併せて、MinIONを用いたナノポアシークエンスとRNAseqによりDNAマーカー開発のための生データを獲得でき、今後解析を進める予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
