| Project/Area Number |
22K14887
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
森本 拓也 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (90837634)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 遠縁交雑 / バラ科果樹 / ゲノム / 属間雑種 / リンゴ / ナシ / 病害抵抗性 / トランスクリプトーム / 香気成分 / 種間障壁 / リンゴ亜連 / ゲノム解析 |
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| Outline of Research at the Start |
近年の気候変動によって作物を取り巻く生育環境は刻々と変化しており，新しい生産体系の構築に向けて，遺伝的多様性を増加させることは育種プログラムの最重要課題である．この点において，種間交雑は，交配に基づく従来型の育種法であるが，遺伝的多様性を飛躍的に増加させることができる．また近年になって，種間交雑は有用形質のやり取りに留まらず，従来からは想像できない形質を発現誘導する可能性が示唆されている．本研究課題では，果樹の雑種系統を材料として，種間・属間交雑による形質多様化の作用機作を解明し，新規育種法や新規作物の開発を行うことを目的としている．
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの雑種研究は，交雑障壁の機構やその打破を中心として，どのように新規雑種を獲得するかに焦点が当てられてきた．申請者はこれまでにバラ科果樹の遠縁交雑親和性を網羅的に解析しており，雑種形成の可否を制御する機構解明と新規雑種の作出を行ってきた．本研究では，雑種形成後に生じうる形質やゲノム，発現遺伝子の変化を理解することで，雑種個体の農学的利用に貢献する知見を得ることを目的として，バラ科果樹で作出された種間・属間雑種の解析に取り組んでいる．
2023年度は申請者が新規作出したリンゴとナシの属間雑種を中心として，核ゲノム量の解析，ゲノム構造の解析，表現型の解析を実施した．順化した雑種個体の葉形質は，葉および鋸歯の形状，毛じの有無において，両親種の中間的な形質を示し，フローサイトメトリーによる解析およびS遺伝子型の解析において，DNAレベルでの雑種性を確認した．ゲノム構造を解析するために，ゲノムワイドに取得した配列データを用いて両親間での多型領域を抽出し，ゲノム上での物理位置を可視化したところ，雑種系統で検出される多型領域は，リンゴおよびナシのリファレンスゲノムをほぼカバーするように位置しており，ゲノムは対称に遺伝しており，大規模な欠失は生じていないことが示唆された．
また，リンゴの主要病害を対象として，病原菌の接種試験および圃場下における病徴観察を実施したところ，属間雑種系統は強い抵抗性を示すことが示され，ナシ由来の抵抗性が関与することが示唆された．次年度は病害抵抗性の評価および発現遺伝子の解析を実施予定である．
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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
リンゴとナシの属間雑種を中心とした研究によって，雑種個体の形質とゲノム構造の理解に向けた進展がみられている．バラ科果樹の種間・属間雑種シリーズを多数作出しており，一部は開花に至っており，遠縁交雑による内的環境の変化の理解とともに，育種素材としての有用性を検証する段階に入っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
リンゴとナシの属間雑種を対象として，宿主特異性のある病原菌に対する抵抗性／罹病性の表現型を評価し，遠縁交雑によって非宿主抵抗性が導入できるかを，表現型およびトランスクリプトームの観点から検証する．また，ナシの種間雑種の果実トランスクリプトームデータを用いて，発現変動のみでなく，親種由来の対立遺伝子を区別することで，ホメオログの発現解析を実施する．
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