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Elucidation of the genetic mechanism of plant architecture for mechanization suitability in azuki bean.

Research Project

Project/Area Number 21K05538
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39020:Crop production science-related
Research InstitutionObihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine

Principal Investigator

Mori Masahiko  帯広畜産大学, グローバルアグロメディシン研究センター, 准教授 (60645711)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀内 優貴  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 農業研究本部 十勝農業試験場, 主査 (10502403)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsアズキ / 機械化適性 / 胚軸長 / 節間長 / 葉柄開度 / QTL / 遺伝子 / 長胚軸 / 候補遺伝子 / 草型
Outline of Research at the Start

アズキの省力機械化栽培技術を開発するためには,草型を改良する必要がある。機械化に適した理想の草型は,長胚軸,長い節間長(低節位),垂直方向に立った葉柄(小さい開度)である。本研究は,省力栽培に欠かせない草型決定因子の遺伝機構を総合的に解明することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

Among the two loci controlling epicotyl length in adzuki bean, we narrowed down qECL7 located on chromosome 7 to a 417 kbp region and qECL10 located on chromosome 10 to a 205 kbp region. Gene expression analysis identified one candidate gene for qECL7 and three candidate genes for qECL10. Fine mapping results suggested that the internode length QTL qSTL7 and qECL7 are controlled by the same gene. We also identified a petiole angle QTL that stably expresses under field conditions on chromosome 4. This study provided genetic information on plant architecture traits for mechanization suitability in azuki bean.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

上胚軸長や低節位節間長の伸長制御や葉柄開度など,アズキの機械化適性に関連する遺伝領域を明らかにした。この結果は,数cmレベルでのアズキ草型の改良だけではなく,総合的な草型改良を可能とする。これらの情報は,栽培品種に内在する遺伝変異から得られた結果であるため,即座に育種利用が可能でありDNAマーカーを利用した実用育種への波及効果が大きい。加えて,アズキの栽培現場において開発が強く求められている大型汎用機器を使用した省力機械化栽培技術の確立に貢献できると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Int'l Joint Research] アメリカ合衆国、農務省/ウイスコンシン大学マディソン校(米国)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] USDA Agricultural Research Service/University of Wisconsin Madison(米国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Fine-Mapping of qECL7.1, a Quantitative Trait Locus Contributing to Epicotyl Length in Adzuki Bean (Vigna angularis)2023

    • Author(s)
      Kachapila Modester、Horiuchi Yuki、Nagasawa Hidetaka、Michihata Noe、Yoshida Toru、Kato Yuta、Bethke Paul C.、Kato Kiyoaki、Mori Masahiko
    • Journal Title

      Agriculture

      Volume: 13 Issue: 7 Pages: 1305-1305

    • DOI

      10.3390/agriculture13071305

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Two major QTLs for epicotyl length qECL7 and qECL10 identified in adzuki bean (Vigna angularis) using QTL-seq analysis.2023

    • Author(s)
      Modester Kachapila, Yuki Horiuchi, Hidetaka Nasegawa, Noe Michihata, Toru Yoshida, Shu Kato, Kiyoaki Kato and Masahiko Mori
    • Organizer
      一般社団法人日本育種学会 第143回講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] アズキ上胚軸の伸長制御に関わる環境応答性の品種間差異2023

    • Author(s)
      鳥居志帆,カチャピラ モデスター,春日純,川畑翼,得字圭彦,森正彦
    • Organizer
      2023年 日本育種学会・日本作物学会北海道談話会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 坂井瑞基、カチャピラ モデスター、グエン トロン、堀内優貴、武岡遼、田村純里、加藤清明、森正彦2023

    • Author(s)
      アズキの草型を制御する主要QTLの特定
    • Organizer
      2023年 日本育種学会・日本作物学会北海道談話会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Two major QTLs for epicotyl length qECL7 and qECL10 identified in adzuki bean (Vigna angularis) using QTL-seq analysis.2023

    • Author(s)
      Modester Kachapila, Yuki Horiuchi, Hidetaka Nasegawa, Noe Michihata, Toru Yoshida, Yuta Kato, Paul C. Bethke, Kiyoaki Kato, Masahiko Mori
    • Organizer
      第143回日本育種学会講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] アズキ(Vigna angularis)の草型関連形質のQTL解析2022

    • Author(s)
      森 正彦, Modester Kachapila, 堀内 優貴, 長澤 秀高, 道畑 乃映, 吉田 透, 加藤 清明
    • Organizer
      第141回日本育種学会講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Identification of QTLs associated with pod maturity in adzuki bean (Vigna angularis)2022

    • Author(s)
      Modester Kachapila, Yuki Horiuchi, Takumi Kodama, Toru Yoshida, Kiyoaki Kato, Masahiko Mori
    • Organizer
      第141回日本育種学会講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] アズキ(Vigna angularis)の開花期と成熟期を制御するQTLの特定2021

    • Author(s)
      Modester Kachapila, 堀内 優貴, 吉田 透, 加藤 清明, 森 正彦
    • Organizer
      日本育種学会・日本作物学会北海道談話会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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