2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of quasi-natural populations in wild wheat species and its sustainable utilization
| Project/Area Number |
17K07272
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
森 直樹 神戸大学, 農学研究科, 教授 (60230075)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 野生二粒系コムギ / 野生チモフェービ系コムギ / 野生一粒系コムギ / 遺伝的多様性 / 疑似自然集団 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
コムギは、約1万年前にトルコ南部で栽培化された。祖先野生種はその自生地の多様な環境に適応・進化しており、集団内・集団間で非常に高い多様性をもつことがわかってきた。この多様性は、地球環境の変化に対応した作物改良の素材としても不可欠である。しかし、栽培化起源地であるトルコ・シリア国境の野生コムギ集団は人為的破壊によって消失の危機にある。本研究では、栽培化起源地の野生コムギ集団を持続的・発展的に利用するため、つぎの３項目を実施することを目指している。1）自然集団から任意抽出した擬似自然集団の育成、2）葉緑体DNA分析による自然集団の遺伝的多様性の解明、3）葉緑体DNAのハプロタイプ比較による栽培化に寄与した野生コムギ集団の特定。
これまでの現地調査から、「栽培化起源地」における野生コムギの自然集団の地理的分布は不連続であり、大きくEast1、West1、West2の3地域に分かれていることが判明している。また、多くの場合、これらの地域では2倍性の野生種と4倍性の野生種が混生していることが多いことも判明している。
H29年秋に予定通り上記の１）に挙げた疑似自然集団育成を開始した。これまでの共同研究によって上記の地域の自然集団で採集し共同研究先であるチュクロワ大学に保存中の採集サンプルから現地の地理的条件なども考慮し、2倍性野生種と4倍性野生種のそれぞれ約20集団を選んだ。これらの集団ごとに複数の小穂を無作為にとりだし、それぞれから1個体ずつ育成することによって各自然集団の遺伝的多様性を反映させたコレクション(疑似自然集団とよぶ)を作出することを目標に準備を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成29年の秋に、チュクロワ大学に保存中のサンプルから19の野生2倍性コムギ集団と18の野生4倍性コムギの集団からそれぞれ20～50の小穂をランダムに取り出し、小穂ごとに1粒の穎果を選んで識別番号をつけた。ろ紙を引いたプラスティックシャーレにあらかじめ識別番号をつけた頴果を播種し、発芽した頴果をプラスチックポットに仮植えした。チュクロワ大学における共同研究者に依頼し、これらの植物を12月にチュクロワ大学構内の実験圃場に定植した。定植された植物は2倍体種で554個体、4倍性種で408個体（総数962個体）あり、これらの系統を平成30年4月から5月にかけて現地で自家受粉させ、6月にその種子を収穫した。一部の個体で収穫できなかったものを除き、ほぼすべての個体から次世代の種子を得ることができ順調な進捗状況であるが、現地の圃場の状況により、これらの植物についてDNA抽出のための葉組織のサンプリングができなかった。この点で、当初の計画から若干の遅れが生じているが、今年度育成中のサンプルについて葉組織のサンプリングができたので、これらからDNAを抽出しリカバーする予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度に播種した221個体の野生4倍性コムギのサンプルについてH31年の春に自殖を行って次世代を得る。これらは疑似自然集団のサンプルとして摂氏4度の冷蔵庫で保管する。これと平行してこれらの植物の遺伝的多様性をさぐるための第一歩として、系統化を開始した野生コムギについてDNA解析のための準備を行う。そのため、以下の要領で進める。
＜擬似自然集団群の育成＞
1) 自殖による採種：圃場に定植した個体について開花前に1個体あたり2穂ずつ選びグラシン紙袋をかけて自殖させる。登熟後、個体ごとにわけて収穫し温室で乾燥させ脱穀・着粒調査を行う。また本年(令和元年)の秋に新たに野生4倍性コムギの5集団を選定して次世代の播種を行う。
＜DNA解析のための準備＞
1) DNA抽出のための葉組織の採取：圃場に定植した個体が第10葉を展開するころに各個体から0.5グラムの葉組織を採取し凍結保存する。2) 種の同定：トルコ南部には、野生二粒系コムギと野生チモフェービ系コムギがともに分布し、両者は穂の形態では区別できないため、葉面の毛の形態で両者を識別し、野生チモフェービ系コムギは解析から除く。
|
| Causes of Carryover |
申請者は、H30年度の9月と11月にトルコに渡航する予定であったが、本邦における業務のため11月に渡航することができず、9月のみ渡航することができた。今年度に複数回の渡航を予定しており、このための旅費及び、携行する消耗品費として使用する予定である。
|
