| Project/Area Number |
22K05580
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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 39010:Science in plant genetics and breeding-related
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| Research Institution | Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine |
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Principal Investigator |
大西 一光 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (50526704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八田 浩一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, グループ長補佐 (80414811)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | コムギ / 根毛 / リン / QTL |
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| Outline of Research at the Start |
根毛長の増加は、根の表面積を拡大し、土壌粒子に固定されやすいリンの吸収を増加させることが知られている。本研究では、スペイン由来のスペルトコムギ系統を用いて同定した根毛長に関するmajor QTL（QRhl.obu-2A）の単離に向け、ファインマッピングにより候補遺伝子を同定する。また、QRhl.obu-2Aの育種的有用性を評価するため、すべての必須元素の吸収量と根系全体での根毛形成、収量性への効果を、準同質遺伝子系統を用いて調査する。さらに、根毛形質の遺伝的多様性の理解とQTLの集積を目的に、新規QTLの同定を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
根毛長QTL（QRhl.obu-2A）に関して、スペルトコムギ（KU-1025）型対立遺伝子を北海道品種「はるきらり」に導入した準同質遺伝子系統（NIL）を育成し、圃場栽培によりリン吸収量と収量性を評価した。その結果、リン施肥区では「はるきらり」とNIL間で両形質とも差がなかったのに対して、リン無施肥区では「はるきらり」に比べ NILでリン吸収量と収量が有意に増加した。またポット栽培において、NILは「はるきらり」に比べ 生育初期のrhizosheathサイズ（根と根毛に付着する土壌の重さ）が有意に増加することが明らかとなった。rhizosheathの土を取り除き根毛長を観察したところ、NILにおいて土壌中で根毛長が長くなっていることが確認できた。
これまでに、「はるきらり」とスペルトコムギ系統（KU-1025）の交雑に由来する戻し交雑自殖系統（BILs）において、根毛長に関するQTL解析を行ってきたが、効果の大きいQTLはQRhl.obu-2Aのみであった（Okano et al. 2020）。そこで、QRhl.obu-2A以外の新規QTLの探索を行うため、マーカー数と使用系統数を拡大し、次世代シーケンサ―を用いたアンプリコンシーケンス法（Ishikawa et al. 2018）により連鎖地図を再構築した。
QRhl.obu-2Aのファインマッピングを目的として、分離集団約400個体よりQTL領域内の組換え体を選抜した。現在、後代より組換えホモ型の選抜を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた実験はすべて実施できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
QRhl.obu-2Aに関する準同質遺伝子系統（NIL)について、昨年度と同様に圃場でのリン吸収量と収量性の調査を実施する。根毛長に関する新規QTLの探索を行うため、「はるきらり」とマッハコムギ系統（KU-1816）の交雑に由来する戻し交雑自殖系統（BILs)を用いて、アンプリコンシーケンス法（Ishikawa et al. 2018）により連鎖地図を構築する。またスペルトコムギおよびマッハコムギの交雑由来BILsを用いて、根毛形質に関してQTL解析を実施する。ファインマッピングについては、現在得られている組換え体を用いて候補領域を狭めた後に、さらに集団サイズを拡大して組換え体を選抜するとともに、新規マーカーの作出を進める。
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