2022 Fiscal Year Annual Research Report
葉のガス交換の直接計測によるイネ光合成QTLの同定手法の開発
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19H02939
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
安達 俊輔 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30717103)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 信 福島大学, 食農学類附属発酵醸造研究所, 特任教授 (00270992)
田中 佑 京都大学, 農学研究科, 助教 (50634474)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 光合成 / GWAS / MIC-100 / 閉鎖系 / ジャポニカパネル / イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はMIC-100を用いてCO2同化速度に関わるゲノムワイド関連解析（GWAS）を実施し、日本で育成されたイネ198品種の光合成変異をもたらす新規遺伝子の特定を目指す。さらに肥料条件とCO2同化速度の遺伝×環境相互作用を制御する新規ゲノム領域の特定を目指す。MIC-100を用いて3年間に渡って取得した日本型イネパネルのCO2同化速度データを統合するため、一般化線形モデル (GLM) を利用して3年間通しての遺伝子座の効果を算出した。得られたパラメータによるGWASにより、明瞭なピークが第１，第8，第11染色体上に得られた。羽地黒穂×日本晴のF2約100個体のCO2同化速度を測定し、RAD-seq解析により全個体のゲノム多型情報を取得した。そしてr-qtlによるQTL解析を行ったところ、第1染色体に羽地黒穂型アリルがCO2同化速度を高めるゲノム領域を検出した。また本領域は先のGWASで得られたゲノム領域に極めて近接していた。なお、かばしこ×日本晴F2集団、愛国もち×日本晴F2集団に対しても同様の解析を行ったが、有意なQTLは検出されなかった。施肥窒素量を三段階に変化させた条件でイネ120品種を栽培し、最高分げつ期にCO2同化速度を測定した。その結果、施肥窒素含量が増えるほどCO2同化速度が上昇する傾向が認められた。各施肥窒素条件において共通するQTLピークが複数認められたものの、施肥条件間のCO2同化速度の差分値や、環境との相互作用を示すと考えられるPC2パラメータには明瞭なピークは検出されなかった。以上より、MIC-100による大規模CO2同化速度測定によって、作物の光合成速度を制御する新規ゲノム領域を迅速に検出できることが示された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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