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2016 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝資源から有用遺伝変異を高効率に発見するための新しい方法論の開発

Research Project

Project/Area Number 16H04858
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岩田 洋佳  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00355489)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辻本 壽  鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (50183075)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords遺伝資源リソース / 遺伝的多様性 / リモートセンシング / 表現型計測
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、リモートセンシングを用いた植物計測手法の構築とタルホコムギ遺伝資源の栽培試験を行った。また、遺伝資源の表現型データとゲノムワイドマーカーデータ、パスポートデータ間の関係の解析のために、既にデータを収集済みであったパンコムギの遺伝資源について、表現型データ(穀粒のイオノームデータ)、マーカーデータ、パスポートデータ間の関連の解析を行った。その結果、表現型データに関して地域間差がみられた。これが遺伝的浮動による地域間分化によるものなのか環境適応によるものかを明らかにするには、地理情報システム情報を用いた更なる解析が必要だと考えられた。なお、表現型データとマーカーデータ間にはSNPと表現型の明瞭な関係はみられなかったが、全マーカーデータを用いれば表現型を予測できることが分かった。リモートセンシングについては、まずは夏作物であるダイズを材料として、ドローンを用いたリモートセンシングのプロトコルの構築を試みた。その結果、初心者の学生や研究補助員でも、数回のガイダンスで実行可能となるプロトコルを構築できた。さらに、28年度末から、タルホコムギ遺伝資源について、コアコレクション210系統について栽培試験を行っている。同栽培試験が行われているタルホコムギについて、3つの異なるUAV機体を用いてデータ収集・解析を行い最適なリモートセンシング条件について検討を行った。現在、最適と考えられた条件でのデータ蓄積を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

28年度は、リモートセンシングを用いた計測手法の構築を優先させ、そのための圃場計測に必要となる研究費に主に予算を費やした。そのために、予定していた200系統のRAD-Seqを用いたゲノムワイドマーカー遺伝子型の決定を行なうことができなかった。また、冬作物であるコムギの栽培は冬から春にわたり行われるため、今年度は主にパンコムギの遺伝資源について既に収集済みであった既存のデータの解析を行った。タルホコムギの遺伝資源については、現在、210系統について鳥取大学乾燥地研究センターの砂丘砂圃場での栽培試験を行い、リモートセンシングを用いた表現型データの蓄積を進めている。

Strategy for Future Research Activity

28年度から29年度にかけて栽培試験を行っているタルホコムギのコアコレクション210系統のDNA抽出とそのRAD-Seqを用いたジェノタイピング、RAD-Seqデータの解析については29年度に実施する。なお、今年度構築されたリモートセンシングのためのプロトコルに従い、栽培試験されているタルホコムギの時系列での計測を進めている。リモートセンシングを通して得られる表現型データ、および、地上部で手計測により得られる表現型データを、29年度に得られるRAD-Seqで得られるゲノムワイドマーカー遺伝子型データと合わせて解析することにより、ゲノムからの予測モデル構築とGWASによる遺伝子候補領域の推定を行なう。また、ゲノムワイドマーカー遺伝子型データとコアコレクションのパスポートデータの関係、あるいは、表現型データを含めた3者間の関係について統計モデルを構築し、それをもとに遺伝資源の効率的探索のための手法構築を試みる。

  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Genetic nature of elemental contents in wheat grains and its genomic prediction: Toward the effective use of wheat landraces from Afghanistan2017

    • Author(s)
      Alagu Macnickavelu, Tomohiro Hattori, Shuhei Yamaoka, Kazusa Yoshimura, Youichi Kondou, Akio Onogi, Minami Matsui, Hiroyoshi Iwata, Tomohiro Ban
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 12 Pages: e0169416

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0169416

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Genomics Assisted Breeding andData Science for Expanding Its Possibilities2016

    • Author(s)
      Hiroyoshi Iwata
    • Organizer
      Special Lecture in National Taiwan University
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      2016-12-07 – 2016-12-07
    • Invited
  • [Presentation] Genomics Assisted Breeding andData Science for Expanding Its Possibilities2016

    • Author(s)
      Hiroyoshi Iwata
    • Organizer
      Special Lecture in Taiwan Agricultural Research Institute
    • Place of Presentation
      台中(台湾)
    • Year and Date
      2016-12-06 – 2016-12-06
    • Invited
  • [Presentation] Phenomics and Morphometrics for Genomics-Assisted Breeding2016

    • Author(s)
      Hiroyoshi Iwata
    • Organizer
      Multi-scale Plant Phenomics Workshop
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都、文京区)
    • Year and Date
      2016-09-03 – 2016-09-03
  • [Presentation] Break the Phenotyping Bottleneck in Genomics-Assisted Breeding2016

    • Author(s)
      Hiroyoshi Iwata
    • Organizer
      ICRA 2016: The 9th International Conference on Intelligent Robotics and Applications
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都、八王子市)
    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-08-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] データ科学と育種:データ科学を応用し、品種改良を加速する2016

    • Author(s)
      岩田洋佳
    • Organizer
      東京大学農学部公開セミナー
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都、文京区)
    • Year and Date
      2016-06-18 – 2016-06-18
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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