Finding novel alleles in soybean - Development of a resource set of primitive soybeans

• Project/Area Number: 23K23636
• Project/Area Number (Other): 22H02371 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 加賀 秋人 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, 主席研究員 (30391551)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000); Fiscal Year 2024: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 遺伝資源 / ダイズ / コアコレクション / 全ゲノム / 新規アリル / 原始的ダイズ

Outline of Research at the Start

世界のダイズ栽培種の遺伝資源には、野生ダイズとダイズの中間的な特徴を持つ原始的ダイズが存在する。これらの全ゲノム配列を解読し、一般的なダイズには存在しない有用遺伝子の多様度を明らかにして、様々な研究コミュニティーが原始的ダイズの新規遺伝子を容易に利用できる原始的ダイズリソースセットを整備する。新規遺伝子を効率的に活用する基盤が整備できれば、将来直面する様々な生産現場の問題解決に役立つ新たなリソースになると期待される。

Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続き、1000SNPマーカーセットの遺伝子型データに基づいて選定した遺伝的に大きく異なる85系統の原始的ダイズを圃場において栽培し、形質評価を行った。また、85系統うち、25系統の塩基配列解読を行い、前年度の16系統と合わせた合計41系統の塩基配列データをリファレンス配列にマッピングし、SNPおよびIndelの多型検出、アミノ酸配列へのインパクトの予測を行った。これら原始的ダイズの遺伝資源は栽培ダイズとは異なるクラスターを形成したほか、原始的ダイズグループの多様度は栽培ダイズよりも高かった。開花期・成熟、病害、成分等の育種上重要な遺伝子10種類うち7種類については、解読した原始的ダイズの少なくとも1系統からコアコレクションおよび主要品種に見られた変異とは異なる新規の機能欠損変異が見つかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定していた計画通り原始的ダイズの全ゲノム配列解読により検出した変異から、原始的ダイズが新規アリルを保有することを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

開花期・成熟関連遺伝子について見つかった新規アリルについては次年度表現型の評価を行う。残りの原始的ダイズの塩基配列解読を継続し、育種上重要な遺伝子30種類に関する新規アリルを取りまとめ、遺伝資源を配布するための準備を行う。