2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of environmental impact on chrosomomal recombination and its application to breeding
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18K05583
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
石川 吾郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 上級研究員 (30355234)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 雅也 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, ユニット長 (30414634)
小林 史典 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 上級研究員 (80584086)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | コムギ / 製粉性 / 組換頻度 / ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コムギ品種「きたほなみ」の優れた製粉性の要因として、3Bおよび7A染色体上に量的形質遺伝子座（QTL）が同定されている。これらは動原体付近に座乗しているため、当該領域内の組換え頻度が極めて低く、ファインマッピングの妨げとなっている。そこで、オオムギで報告のある減数分裂期の高温ストレスによる組換え頻度向上効果をコムギで検証し、ファインマッピング用材料を効率的に得ることを目的として研究を行った。まず、「しゅんよう/きたほなみ」F1由来の倍加半数体系統のうち、対象QTLが「きたほなみ」型、他は「しゅんよう」型である系統を各QTLそれぞれ2系統選抜した。これらに「しゅんよう」を戻し交雑し、当該領域をヘテロ接合体で維持しつつ自殖した4集団（3B-1、3B-2、7A-1、7A-2）のBC1F6およびBC1F7世代を供試した。これらを春化処理した後、異なる温度条件下（2019年: 網室、20℃、30℃; 2020年: 23℃および30℃）で成熟期まで栽培し、収穫種子を処理区あたり100～200粒用いて当該領域内の組換えの有無を調査した。その結果、2ヶ年とも全ての集団で30℃処理区の種子は他の試験区に比べて一粒重が50%程度まで減少しており、高温ストレスの効果がみられた。組み換え頻度では、3Bでは2集団とも1.56～9.84%と低く、高温による向上効果は明瞭ではなかった。一方、7Aでは30℃区でやや高い傾向が認められ、7A-2集団では2ヶ年とも組換え頻度の向上がみられた。これらより、高温ストレスによる組換え頻度の向上効果は交配組合せや染色体領域に依存すると考えられた。また、組み換え個体の自殖後代から当該領域ホモ型個体を選抜して遺伝子型および製粉性を調査したところ、製粉性が有意に異なる準同質遺伝子系統のセットを全ての集団で得ることができ、これらは遺伝子同定に有用な材料と考えられた。
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