2011 Fiscal Year Annual Research Report
熱帯アジア・アフリカのイネ品種改良に向けた籾数増加に関する遺伝子解析と育種的利用
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11J07274
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
藤田 大輔 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所・稲研究領域, 特別研究員(PD)
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| Keywords | イネ / 多収性 / インド型品種 / 熱帯ジャポニカ / 籾数 / 高精度連鎖解析 / マーカー選抜 / 育種的利用 |
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| Research Abstract |
世界の人口増加に伴い、米の消費量も年々増加し続けており、生産量を増加する必要がある。アジア・アフリカなど熱帯地域の栽培イネ品種の生産性向上には、収量構成要素(穂数、籾重、1穂当たり籾数)に関する遺伝子の育種的改良が不可欠である。本研究では、熱帯地域で栽培されているインド型品種において籾数を増加する遺伝子の特定とその育種的利用を目指している。
期間内に行う研究内容は、大きく区分すると以下の3つになる。(1)高精度連鎖解析を行い、籾数が増加する遺伝子(qTSN4)の分子機構を検証する。(2)次に、qTSN4を識別するDNAマーカーを作出する。(3)さらに、熱帯アジア・アフリカ地域の普及品種へqTSN4を導入する。(1)に関しては、7996個体の分離集団を用いて、qTSN4の高精度連鎖地図を作出し、STSマーカーind8M17-4とind8M17-12の間、約18kbpの領域にqTSN4が座乗することを明らかにした。また、日本晴の塩基配列においてqTSN4の候補領域内に3つの遺伝子が予測されていた。候補遺伝子が絞れたことにより、形質転換体の作出を進めることが可能となった。(2)に関しては、在来品種150系統を栽培し、各系統のDNAを抽出するため、葉をサンプリングし、凍結乾燥した。qTSN4は、葉身幅にも関与していることから、籾数よりも遺伝率が高い形質である葉身幅を測定する予定である。(3)に関しては、インドネシアの普及品種Ciherang,ラオスのTDK1,フィリピンのPSBRc18,バングラデッシュのBR11,インドのSwarnaにqTSN4を導入する交雑をしBC1F1を作出した。BC1F1集団において、qTSN4と密接に連鎖するSSRマーカーを用いて、目的のQTL領域を持つ個体を選抜した。東アフリカの普及品種SUPAに関しては、種子の入手が遅れた為、現在F1個体を栽培している。
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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
本年度の計画において重要な点は、高精度連鎖解析による籾数に関する遺伝子(qTSN4)の特定とアジア・アフリカ地域の普及品種へqTSN4を導入する交配である。籾数に関する遺伝子の特定は、今後の発現解析・形質転換の実験の進捗に関わってくる。また、材料育成の為の交配が失敗した場合は、半年ほど育成が遅れてしまう可能性もあった。これらの研究内容が、ほぼ計画どおりに進んだことから、「おおむね順調に進展している」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
qTSN4の候補遺伝子を特定したことから、遺伝子機能を明らかにするため遺伝子の発現解析と形質転換体の作出を行う予定である。形質転換体の作出において、インド型品種に目的の遺伝子を導入する為、フィリピンにある国際稲研究所で実験をする必要がある。qTSN4を特定するマーカーの作出に関しては、在来品種の葉身幅を測定し、その塩基配列を解読し、変異のある部位を認識するPCRマーカーを作出する予定である。アジア・アフリカ地域の普及品種にqTSN4を導入する交配は、マーカー選抜後BC_2F_1を圃場に植え、戻し交雑することによりBC_3F_1を作出する。作出したBC_3F_1個体を圃場に植え、100個以上のSSRマーカーにより遺伝的背景を調査し、候補となる系統を選抜する。
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