2017 Fiscal Year Annual Research Report
Important agronomic genes in Japanese rice cultivars
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15H04436
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
山崎 将紀 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00432550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶 亮太 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, グループ長 (40414809)
横上 晴郁 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 主任研究員 (10355307)
前田 英郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, グループ長 (40442751)
出田 収 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, グループ長 (40414651)
片岡 知守 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター, 主任研究員 (20355308)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 育種学 / イネ / 農業形質 / ゲノムワイドアソシエーション解析（GWAS） / 重要遺伝子 / 適応遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝資源に含まれる多様性の活用は育種における重要課題の一つである。ゲノムワイドアソシエーション解析（GWAS: Genome-wide association studies）は交配実験を行うことなく、遺伝資源の多様な形質変異に関与する遺伝子領域が検出できる。現在の日本水稲品種群の育成に貢献した遺伝子（重要遺伝子）と日本の各地に適応した遺伝子（適応遺伝子）を同定し、日本水稲育種の歴史ならびに地域や気候への適応性を遺伝子レベルで解明することを目的とする。日本水稲品種群のうち作付け上位の品種および育成の母本として利用され、最近の育成品種を含めた１４４品種を全国６カ所で栽培して、各農業形質を測定後にGWASを行い、関連する遺伝子を同定し、さらに重要遺伝子や適応遺伝子の区分を試みた。また各品種の全ゲノム配列が決定されたので、理想とするWhole-genome sequenceに基づくGWASが現実に実施できるようになった。
これまで３ヶ年の形質データが蓄積されており、到穂日数については主に７カ所、稈長については３カ所に関連が３カ年で検出された。使用した日本水稲各品種の系譜情報や集団遺伝学的手法の整備も完了し、重要遺伝子が到穂日数については４カ所、稈長については２カ所、適応遺伝子が到穂日数については３カ所、稈長については１カ所に区分ができた。穂長や穂数のGWASも実施した。過去３カ年の結果を比較したところGWASの検出ピークに相違があったことから、栽培条件または気象条件の差異が強く示唆された。既存の遺伝子が同定されていることが確認されたが、その一方で新規の農業形質遺伝子の候補が検出された。
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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
各品種の全ゲノム配列が決定され、複数の農業形質の遺伝解析も進んでおり、重要遺伝子と適応遺伝子がそれぞれ絞込まれてきた。また、各地の農業形質の調査は順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度が最終年度になるため、年次変動を確認と４ヶ年分のデータ解析ならびに結果を取りまとめるために、来期も共通した日本水稲品種群を調査してGWASを行い、一方交雑集団を使ったQTL解析を各地で実施していく。系譜情報や集団遺伝学的手法の整備も完了し、重要遺伝子または適応遺伝子を同定する。本結果は遺伝解析だけでなく、各品種の生育予測やゲノミックセレクションにも利用できると考えられる。今後、農研機構や地方の農業研究センターとの研究連携をさらに強めていく。
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