| Project/Area Number |
23K23662
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| Project/Area Number (Other) |
22H02397 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
Iwaizumi Masakazu G. 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (50391701)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平尾 知士 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (90457763)
高島 有哉 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (40738077)
井城 泰一 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (40370845)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
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| Keywords | 次世代シーケンス / クロマツ / 次世代育種 / マツノザイセンチュウ抵抗性 / 遺伝的多様性 / マツノザイセンチュウ抵抗性育種 / 遺伝子多様性 / 抵抗性関連候補遺伝子群 / 一塩基多型（SNP） / 抵抗性候補関連遺伝子群 / Amplicon-Sequence |
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| Outline of Research at the Start |
マツノザイセンチュウ抵抗性を高める上では、抵抗性マツ集団に存在する多様な抵抗性関連遺伝子群の次世代育種における維持・集積が重要である。そのため、従来の集団遺伝学的な多様性評価を目的とした中立的遺伝マーカー（核SSR）を用いた解析ではなく、抵抗性と関連する遺伝子座における多様性評価が必要となる。本課題では抵抗性クロマツを対象に、近年整備された抵抗性関連候補SNPマーカーを用いて遺伝子型を特定し、抵抗性関連候補SNP群における地域的な遺伝子組成の特徴を明らかにするとともに、核SSRとの遺伝構造の違い等を把握する。得られた結果から今後の育種戦略の構築とマツ林再生に資する「遺伝子多様性」の知見を得る。
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| Outline of Final Research Achievements |
To examine the diversity of Pine-Wood-Nematode (PWN) resistance-related genes existing in the PWN-resistant trees, the ordinary genetic diversity based on nuclear SSRs and the non-neutral genetic variation existing in the genome-wide SNPs were both investigated simultaneously for the resistant pine trees and non-resistant ones (plus trees and wild-population trees) throughout in Japan. Based on nuclear SSRs, the resistant tree population have almost similar level of genetic diversity and structure with the non-resistant populations for both of two major pine species in Japan, Japanese black pine (Pinus thunbergii) and Japanese red pine (P. densiflora). For P. thunbergii, preliminary analysis based on the overall genome-wide SNPs showed similar patterns of genetic variation with nuclear SSRs, whereas a very little part of SNPs showed genetic variation peculiar to the resistant population. These results are available for promoting more effective next-generation PWN-resistance breeding.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
核SSRにおいて抵抗性マツ集団が野外集団等と同等の多様性を保有していた結果から、50年近く全国で進められてきた抵抗性マツ選抜事業における、集団遺伝学的な観点からの妥当性を提示することができた。本課題は、我が国の育種樹種で初めて種内の諸リソースを統合的に遺伝的多様性の比較評価を行った研究であり、今後他の樹種における様々な遺伝資源の評価や保存の上での活用が期待できる。今後より詳細な抵抗性に関わる遺伝子群の系統および地域間差の解明により、地域性等への配慮に加え、抵抗性遺伝子を補完し合うような交配組合せ（異なる遺伝子をもつ系統同士の交配）の検討等といった、効果的な抵抗性育種の推進が可能と期待される。
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