2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the genetic basis of the number of grains per spike toward barley productivity improvement
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18K05574
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
最相 大輔 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (90325126)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | オオムギ / 一穂粒数 / QTL / NIL |
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| Outline of Annual Research Achievements |
農業生産の高品質，安定供給を将来にわたって実現するためには生産性の持続的成長が必要であるが，明治期の導入育種に端を発する国内産醸造用オオムギ品種は，矮小な遺伝的多様性の背景で育種が進められているのが現状である．本研究の目的は，国内産オオムギ醸造品種の一穂粒数改変に向けた一穂粒数を制御する遺伝基盤の理解である．一穂粒数の発生機構の理解と遺伝的多様性拡大に拠る育種的改変の遺伝育種基盤構築に取り組んだ．得られた知見の概要は以下の通りである．
・「はるな二条」x「早木曽２号」の交配に由来するRIL集団およびB3F6集団を使い一穂粒数QTLのマッピングを実施したところ，条性の背景によって異なるQTLが発現し，特に二条性の背景では微小な効果を持つ多数のQTLが集積して一穂粒数を増加させることが明らかになった． ・同定した単離したNILの一部は，穂軸節間長を制御するcleistogamy1/HvAP2 (Cly1)の多面発現により一穂粒数を改変することが確認認された．
・「はるな二条」の遺伝背景では一穂粒数が多数の微小な効果を持つQTLにより制御されていることを，同定した各NILと「はるな二条」とのF2集団を使った分離解析で確認した．用いたNIL系統(n=2)はCly1の対立遺伝子が異なることから，Cly1以外の遺伝子効果に関しても注目して解析したところ，何れの集団でも一穂粒数の変異は連続分布することが明らかとなった．用いたNILsは，RIL集団で検出した2つの出穂期QTLを保有しないことから，一穂粒数に対する出穂期QTLの多面発現効果は小さいと推定された．2つのF2集団における一穂粒数の遺伝率はH2=0.80-0.81であったことから，国内向け醸造品種の中核である「はるな二条」の一穂粒数の育種的な改変は可能であるが，従来型のピラミッド型育種に変わる育成手法の開発が必要である．
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