Study on photoperiod sensitivity and ecotype that contributes to improving and stabilizing buckwheat yield

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K18642
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 原 尚資 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20721426)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 日長反応性相同遺伝子領域 / 生態型分化モデル集団

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ソバの収量性向上および安定性に寄与する日長反応性と生態型において、ゲノム解析を実施することでその関連性を明らかにし、ソバにおける生態型デザイン育種の可能性を探るものである。本年度においては1．日長反応性相同遺伝子領域の完全長塩基配列情報のさらなる収集を進める、2．秋型および中間型集団に対する長日条件下での選抜をさらに実施する。これにより3．既存生態型集団および長日条件下選抜集団に対する日長反応性相同遺伝子のゲノム解析および分子集団遺伝学的解析を行い、日長反応性と生態型の関連性および日長反応性による生態型分化の遺伝的機構の解明を実施することで、ソバにおける生態型デザイン育種の可能性を探るものである。
その結果、
1．これまでのRNA-seqに加え、近年公開されたドラフトゲノム配列により効率性が向上した。その結果、これまでに確認されていた日長反応性相同遺伝子領域に対する完全長塩基配列情報の収集に加え、複数の新たな相同領域を確認した。
2．本年度も複数回の選抜を実施する計画であったが、本年度は夏季栽培時の高温の影響と思われる開花日の大きな変化や不稔等が認められため、1回の選抜を実施した。選抜前の第一花開花まで日数が播種後26-84日、中央値56日であった秋型集団は、選抜後においては26-56日、40日と開花の遅い個体が淘汰された集団へと変化し、集団内において開花の遅い個体の稔実粒数が極端に低くなり、選抜の顕著な効果が認められた。同様に中間型集団においても、選抜前は23-71日、32日であった集団が選抜後においては、24-48日、33日と早生集団へと変化した。
3．計画通りの選抜回数に達しなかったため現時点での一部の結果ではあるものの、日長反応性遺伝子のうち、これまでの研究でQTLとして検出された遺伝子領域において選抜圧が確認されており、今後さらなる解析を実施する予定である。