Establishment of biomarker-based drought-tolerant wheat breeding methods and metabolite QTL analysis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06759
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45010:Genetics-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: Mega Ryosuke 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80738526)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 節水型耐乾性 / バイオマーカー / 代謝物 / QTL / コムギ

Outline of Final Research Achievements

In this study, metabolomic analysis identified several amino acids and their precursors and phytohormones as candidate biomarkers closely related to drought stress. In addition, drought stress cultivation trials using rainout shelters revealed a strong correlation between one of the yield traits, thousand-grain weight, and a photosynthesis-related trait, water use efficiency (CO2 assimilation rate/transpiration rate), and QTL associated with thousand-grain weight, indicating that water conservation and seed size are closely The results suggest that water saving is closely related to seed size and that there are superior lines in this population that can save water and still ensure yield.

Free Research Field

遺伝育種科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自然交配系統から節水型耐乾性コムギを選抜するという本研究の目的の一つは達成できた。また、バイオマーカーとして可能性が高い代謝物に関する知見も得られており、バイオマーカー育種確立への一歩が踏み出せたと考える。近年は日本においても局地的な少雨によって貯水池の水位が低下し、農業用水の確保が難しい地域に関する報告が上がっている。また、夏場の猛暑によって水が過剰に蒸発し、乾燥ストレスを農作物が受ける事態が発生している。節水形質はこれらの危機を乗り切る切り札として貢献できることが期待される。