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2022 Fiscal Year Annual Research Report

ムギ類種子休眠性遺伝子の分子進化機構の解明と精密育種技術の開発

Research Project

Project/Area Number 19H00943
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

佐藤 和広  岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (60215770)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安倍 史高  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, 主任研究員 (30370547)
大西 一光  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (50526704)
久野 裕  岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (70415454)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsゲノム編集 / 遺伝解析 / 分子育種
Outline of Annual Research Achievements

1)Qsd1の解析と制御:オオムギおよびコムギのQsd1ノックアウト変異体の作出によって、明らかな種子休眠の維持効果が確認されたことについて、複数の書籍に総説として出版した。コムギのゲノム編集技術を用いて、作出した3つのサブゲノムのQsd1を改変した三重変異体と対照個体について、変異誘発に用いたFielderに加えてタマイズミ、タマイズミRに変異を戻し交雑で導入した系統を作出した。これらの系統を、2021年11月から圃場栽培して2022年5月に収穫し、種子休眠程度を調査した。さらに、2022年11月から、2年目の圃場栽培を実施しており、2023年5月に収穫して種子休眠程度の調査を予定している。コムギの主要品種「春よ恋」と「きたほなみ」の人為突然変異集団からQsd1配列の変異体をTILLIN G法で選抜し、サブゲノム変異体の効果の確認作業を進めた。
2)他の遺伝子の解析と制御:ゲノム編集によるオオムギQsd2ノックアウト個体の野外栽培を目的として、外来遺伝子の除去を次世代シーケンサーで確認し、遺伝子が単一であることも確認した。この系統を米国コーネル大学で栽培するために、輸出許可を取得して輸出した。
3)遺伝子進化相互作用解析:新規にGenotype by Sequence法で作出する約7万のマーカーによってオオムギ約4千系統についてのゲノムワイドアソシエーション解析のマーカー解析を終了し、解析のためのパイプライン構築を終了した。また、休眠型のqsd1を持っているにもかかわらず休眠しないエチオピア在来品種と「はるな二条」(休眠短)の交雑、野生オオムギ( 休眠長)と「はるな二条」の交雑、野生オオムギとエチオピア品種の交雑に由来するQTL解析を反復実施し、マーカー解析が終了した。これらの成果を論文出版するための準備を進めた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Comparative transcriptome analysis of synthetic and common wheat in response to salt stress2022

    • Author(s)
      Nakayama Rio、Safi Mohammad Taheb、Ahmadzai Waisuddin、Sato Kazuhiro、Kawaura Kanako
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15733-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ゲノム編集によるTaQsd1三重変異体の野外栽培での休眠性評価2022

    • Author(s)
      加星光子・安倍史高・蝶野真喜子・久野裕・佐藤和広
    • Organizer
      第17回ムギ類研究会
  • [Presentation] ゲノム編集を利用したコムギの穂発芽耐性の向上2022

    • Author(s)
      蝶野 真喜子・安倍史高・加星光子・佐藤和広
    • Organizer
      植物化学調節学会
  • [Presentation] 種子休眠遺伝子に標的変異導入されたオオムギの遺伝子発現解析2022

    • Author(s)
      久野 裕・宗森 広美・佐藤 和広
    • Organizer
      日本育種学会第142回講演会
  • [Presentation] コムギにおけるgRNA発現プロモーターと培養温度のゲノム編集効率への影響2022

    • Author(s)
      加星光子・安倍史高・神谷容子・川浦香奈子・久野裕・佐藤和広
    • Organizer
      日本育種学会第141回講演会
  • [Presentation] Enhanced tolerance to pre-harvest sprouting by targeted mutagenesis of grain dormancy genes in barley.2022

    • Author(s)
      Hisano, H
    • Organizer
      PAG ASIA 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] ゲノム編集技術(第3節第3項「ゲノム編集によるムギ類種子休眠性の改良」(pp.183-192))2023

    • Author(s)
      加星光子・安倍史高・久野裕・佐藤和広
    • Total Pages
      315
    • Publisher
      情報機構
    • ISBN
      978-4-86502-242-1
  • [Book] ゲノム編集食品(穂発芽耐性コムギの開発(pp.175-183))2022

    • Author(s)
      安倍史高・佐藤和広
    • Total Pages
      325
    • Publisher
      NTS
    • ISBN
      978-4-86043-716-9
  • [Book] 植物バイオテクノロジーでめざすSDGs(第8章穂発芽しないコムギをめざして(pp.76-88))2022

    • Author(s)
      加星光子・安倍史高・佐藤和広
    • Total Pages
      168
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      978-4-7598-2086-7

URL: 

Published: 2023-12-25  

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