潜在的変異が生み出す先制適応機構の理解～環境変動耐性の革新的向上に向けて～

• 研究課題/領域番号: 15K14634
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 恩田 義彦 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (50547073)
• 研究協力者: 持田 恵一 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (90387960) ; 清水 みなみ 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, テクニカルスタッフ ; 上原 由紀子 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, テクニカルスタッフ ; 加藤 史子 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, パートタイマー ; 中山 梨紗 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, パートタイマー
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ミナトカモジグサ / Brachypodium / 高温耐性 / QTL / SNP

研究成果の概要

ミナトカモジグサは、コムギやオオムギなどの主要作物が含まれるイネ科イチゴツナギ亜科に属する温帯性モデル草本である。申請者は、標準系統と比較して高温耐性が非常に高いミナトカモジグサ自然系統を複数見出した。そこで、これらの高温耐性が著しく異なる自然系統間のゲノムの潜在的変異に着目した研究を展開した。高温耐性が著しく異なる2系統を交配することで作出したF2集団を展開し、QTL解析を実施した。その結果、第4染色体上に効果の強いQTLを検出することができた。さらに、F3集団を展開して解析を行い、当該QTLを220 kbの領域（40遺伝子）にまで絞り込むことができた。

研究成果

• [雑誌論文] Exploring Genetic Diversity in Plants by Using High-Throughput Sequencing Techniques. (2016)
  • 著者名/発表者名: Onda, Y. and Mochida, K.
  • 雑誌名: Current Genomics 巻: 17 ページ: 356-365
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression profiling of marker genes responsive to the defence-associated phytohormones salicylic acid, jasmonic acid and ethylene in Brachypodium distachyon. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouzai, Y., Kimura, M., Yamanaka, Y., Watanabe, M., Matsui, H., Yamamoto, M., Ichinose, Y., Toyoda, K., Onda, Y., Mochida, K. and Noutoshi, Y.
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 16 号: 1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1186/s12870-016-0749-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Determination of growth stages and metabolic profiles in Brachypodium distachyon for comparison of developmental context with Triticeae crops. (2015)
  • 著者名/発表者名: Onda, Y., Hashimoto, K., Yoshida, T., Sakurai, T., Sawada, Y., Hirai, M.Y., Toyooka, K., Mochida, K. and Shinozaki, K.
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society B 巻: 282 号: 1811 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1098/rspb.2015.0964
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 新しいモデル草本植物 ミナトカモジグサ (Brachypodium distachyon) (2015)
  • 著者名/発表者名: 持田恵一, 恩田義彦, 佐々木忠将, 氷室泰代, 最相大輔, 小林正智, 平山隆志, 篠崎一雄
  • 雑誌名: 植物の生長調節 巻: 50 ページ: 103-109
  • 査読あり
• [学会発表] A simple and versatile SNP genotyping method by multiplex PCR amplicon sequence in Brachypodium distachyon. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Onda, Minami Shimizu, Kotaro Takahagi, Keiichi Mochida
  • 学会等名: International Plant & Animal Genome XXV
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2017-01-14
  • 国際学会
• [学会発表] 発熱植物における「花の匂い生産」についてのトランスクリプトーム解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 恩田義彦, 持田恵一, 吉田拓広, 櫻井哲也, Roger Seymour, 梅川結, Stergios Pirintsos, 篠崎一雄, 伊藤菊一.
  • 学会等名: 第63回日本生態学会仙台大会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] Artificial crossing method and development of population genotyping technique based on amplicon sequence in Brachypodium distachyon. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Onda, Minami Shimizu, Kotaro Takahagi, Fumiko Kato, Risa Nakayama, Keiichi Mochida.
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Introduction to genome duplication and the allopolyploid Arabidopsis kamchatica and Cardamine spp. as model polyploid species to study ecological speciation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Shimizu, Tim Paape, Masaomi Hatakeyama, Reiko Akiyama, Rie Shimizu-Inatsugi, Satoru Akama, Jun Sese, Tanaka Kenta, Yoshihiko Onda.
  • 学会等名: 日本進化学会第17回大会
  • 発表場所: 中央大学後楽園キャンパス
  • 年月日: 2015-08-20
• [備考] ミナトカモジグサとコムギの蓄積代謝物の共通点と相違点を解明
  • URL: http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150715_1/
• [備考] 「ミナトカモジグサとコムギの蓄積代謝物の共通点と相違点」
  • URL: http://www.riken.jp/pr/blog/2015/150824_1/