2019 Fiscal Year Annual Research Report
イネの栽培化にユニークに関わった種子の有芒性と無芒性の謎を解く
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18H02178
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
石井 尊生 神戸大学, 農学研究科, 教授 (20260648)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | イネ / 栽培化 / 野生イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、イネの栽培化の初期には利用されたが、その後消失の方向に選抜されてしまったユニークな器官である芒に焦点を当て、有芒性と無芒性の意義を明らかにすることを目的としている。本年度は、野生イネOryza rufipogon W630、栽培イネO. sativa Japonica Nipponbare、O. sativa Indica IR36、およびそれらの交雑後代系統を主に用いて、以下の5つの項目について形質調査ならびに遺伝子解析を行った。
１．野生イネにおける芒の役割：自然状態を模した処理区を設定し、種子脱落および移動に関する物理実験から、野生イネの芒は種子拡散に必要な働きを持つことが示唆された。
２．栽培化初期の種子採集の再現：野生イネ系統の遺伝的背景において栽培品種O. sativa Nipponbare由来の種子の非脱粒性遺伝子（sh4遺伝子座等）ならびに穂の非開帳性遺伝子(Spr3遺伝子座)を導入した準同質遺伝子系統を圃場に展開し、種子採集実験を行った。
３．栽培化において無芒化を促進した遺伝子座の同定：芒が最も短い戻し交雑自殖系統と栽培イネ親系統と交雑・自殖し、QTL解析用の分離集団を育成した。また、栽培品種O. sativa IR36の無芒性に関与すると推定された3つのQTLsにおける遺伝子の相互作用を検証した。
４．栽培イネに残る有芒性の遺伝的機構の解明：熱帯アジア5カ国の在来品種の種子標本について、芒の性質を調査するとともに、可能な系統からDNAサンプルを抽出した。
５．野生イネへの遺伝子流動の実態解明：野生イネ海外調査を行ったミヤンマー・カンボジア・ベトナムにおける栽培イネからの遺伝子流動の実態を、芒に関する主要遺伝子座（An-1, LABA1, RAE2）の機能喪失変異を検出するマーカーを用いてに推定した。
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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
次年度以降に計画している遺伝解析用の材料が順調に育成できた。芒の役割ならびに遺伝子流動に関する研究は、ほぼ計画通りに終了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たなQTL解析用の集団が育成されたので、環境条件に注意し正確な芒の形質データを得ることを心がける。また、次年度はファインマッピングを行う材料があるので、幼苗期における効率よいマーカー選抜を行う準備をする。
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