2018 Fiscal Year Research-status Report
重イオンビーム変異とゲノム編集技術を用いたミネラル栄養価の高いコシヒカリの作出
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17K17998
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
増田 寛志 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (40605268)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 鉄 / 亜鉛 / 植物栄養 / イネ / 育種 / 重イオンビーム / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄や亜鉛栄養価が高いコシヒカリを作出し、日本人が日々摂取する米食から鉄や亜鉛をより多く摂取できれば、日本人の鉄欠乏性貧血症や亜鉛欠乏症の改善に貢献できる。また、これによりコメの商品価値を高めれば、農家にとっても利益となる。そこで、重イオンビームにより変異を導入したコシヒカリの変異系統を種子中の微量元素の含有量と収量、表現型を元に選抜し、鉄や亜鉛含有量が高く、他の形質が通常のコシヒカリと同等の新しいコシヒカリ品種を作出することを目的としている。平成28年度の圃場栽培の結果、選抜系統の玄米の鉄含有量は野生株と比較して最大で1.4倍に、玄米の亜鉛含有量は野生株と比較して最大で1.7倍に増加していた。平成29年度には、選抜したM6植物体個体の圃場試験栽培を行った。表現型、収量、捻率を調査した。玄米中の鉄や亜鉛濃度が高く、その他の表現型に明確な変化が見られず収量も野生株と同等の系統を3系統選抜した。また、鉄や亜鉛栄養価の高い3系統の変異株とコシヒカリの野生型と戻し交配を行い、平成30年の春にF2種子を得た。F2植物を圃場栽培し、WT10系統を含む454個体の収量を測定し、玄米の鉄、亜鉛含有量を測定した。さらに、鉄・亜鉛含有量の高いM6植物体の１系統よりゲノムを抽出し、次世代シーケンサーにより全ゲノムを解析した。野生株に比べて鉄栄養に関連する遺伝子の一つを含む領域が欠損していることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
原因遺伝子の同定のため、次世代シーケンシングを実施し、原因遺伝子の候補を決定したが、まだ確定には至っていない。また、ゲノム編集のためのベクターの作製をまだ終えていない。研究が遅れてしまっている原因としては、2018年度の前期は本科研費の研究課題とは別に、石川県立大学においてJSTのプロジェクト研究員としての研究課題に専念する必要があったためである。2018年度後半には秋田県立大学において助教のポジションを得て異動したが、新たに本研究課題を遂行するための研究環境を整えるのに時間がかかってしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）コシヒカリの野生型と戻し交配を行った系統の金属含有量結果をもとに、QTL-Seq法により、原因遺伝子を決定する。
２）ゲノム編集用のベクターを完成させ、選抜系統に導入し、より鉄・亜鉛栄養価の高いイネの作出を目指す。
３）Ｍ６世代で選抜した３系統を元に秋田県農業試験場と共同研究を進め、あきたこまち等、秋田県のオリジナルのイネ品種と交配し、新たなブランド米を作出する予定である。
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| Causes of Carryover |
2018年度の前期はJSTのプロジェクト研究員としての研究課題に専念する必要があったこと、2018年度後半には秋田県立大学において助教のポジションを得て異動したが、研究環境を整えるのに時間がかかってしまったことにより、本研究課題で予定していた実験・研究の実施が遅れ、次年度使用額が生じてしまった。次世代シーケンサーの受託費用、ゲノム編集の実施にかかる試薬類などは高額になるので、そちらに次年度使用額を当てる予定である。
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Research Products
(6 results)
