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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Analsyes of diversity of foxtail millet landraces and experimental strains using genome information for conservation of genetic resources

Research Project

Project/Area Number 20K06098
Research InstitutionPrefectural University of Hiroshima

Principal Investigator

福永 健二  県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (50435533)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿部 陽  公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 主席研究員 (80503606)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsアワ / 次世代シークエンサー / 在来品種 / ドメスティケーション / ゲノム / 遺伝資源 / トランスポゾン / 遺伝的多様性
Outline of Annual Research Achievements

ユーラシア全域のアワ品種について次世代シークエンサーを用いたddRAD-seq法により系統解析・集団構造解析を行い、各地の品種の系統関係を明らかにするとともに、離れた地域の品種間の雑種形成の可能性を見出した。日本品種x台湾品種のRILsについてもddRAD-seqを用いて連鎖地図を作成し、刺毛形成に関わる遺伝子、出穂期に関わる遺伝子及び葉鞘色に関わる遺伝子の候補遺伝子の同定を行った。出穂期に関わる遺伝子として効果の大きいPRR37遺伝子を検出し、ユーラシア各地のアワ480品種について解析を行ったところ、低緯度地域や高緯度地域にアワが広がっていくにあたってこの遺伝子へのトランスポゾン挿入による機能欠失もしくは機能低下が重要な働きをしていることが明らかとなった。また、葉鞘色については赤いものから緑のものへの進化がC遺伝子へのトランスポゾン挿入が複数回起こっていることも明らかとなった。また、この葉鞘色の欠失にはC遺伝子の機能欠失ではなく他の遺伝子の機能欠失が原因となっているものがあることも明らかとなった。また脱粒性に関わる遺伝子についても調査を行った。
アワ品種については、これまでのリシークエンシングに加え、さらにいくつかの品種やエノコログサなどもリシークエンシングを行った。また、ショートリードに加え、ナノポアシークエンシングなどによるロングリードシークエンスがトランスポゾン挿入の検出にはきわめて有効であることが明らかとなった。上にあげたもののいくつかはロングリードによるリシークエンシングが有効に働いていることが明らかとなった。これまでに、形態形成遺伝子のマッピングを行い、遺伝子同定までいたらかったものも両親をロングリードで読んだところ遺伝子上流への挿入配列が原因ではないかというところまで到達している。

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] アワの遺伝学- これまでの進展と雑穀のゲノム研究2023

    • Author(s)
      福永健二
    • Journal Title

      雑穀研究

      Volume: 38 Pages: 印刷中

  • [Presentation] ddRAD-seq によるアワ在来品種の系統解析及び PRR37 遺伝子トランスポゾン挿入型の地理的分布2023

    • Author(s)
      福永 健二, 阿部 陽, 田中 啓介, 辻 誠也, 河瀨眞琴
    • Organizer
      日本育種学会春季大会・第143回講演会
  • [Presentation] アワの作物進化研究へのNGSの応用2023

    • Author(s)
      福永健二
    • Organizer
      日本育種学会春季大会・第143回講演会ランチョンセミナー
    • Invited
  • [Presentation] アワの遺伝学2023

    • Author(s)
      福永健二
    • Organizer
      国際雑穀年記念シンポジウム 「雑穀の新たな潮流」
    • Invited
  • [Presentation] アワ・エノコログサの刺毛に関する遺伝子2022

    • Author(s)
      福永健二
    • Organizer
      イネ科作物の穂先突起の形態を制御する遺伝子 岡山大学植物研 共同研究拠点ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] アワ葉鞘のアントシアニン形成を制御するR-S遺伝子の構造解析2022

    • Author(s)
      辻誠也, 阿部陽, 福永健二
    • Organizer
      第14回中国地域育種談話会
  • [Presentation] 新たなモデル植物 Setaria(アワとエノコログサ)2022

    • Author(s)
      福永健二
    • Organizer
      関東雑草研究会『第4回関雑オンライン雑 草学講座』
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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