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6倍体コムギの花成遺伝子経路におけるゲノム間クロストーク機構の解明と育種的利用

研究課題

研究課題/領域番号 18H02180
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39010:遺伝育種科学関連
研究機関福井県立大学

研究代表者

村井 耕二  福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (70261097)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード倍数性 / 花成 / ゲノム間クルストーク / 日長反応性経路 / エピジェネティック / ゲノム間クロストーク / 転写因子
研究成果の概要

パンコムギは、マカロニコムギ(ゲノム構成:AABB)とタルホコムギ(DD)との交雑により生じた異質6倍体である。マカロニコムギ品種「Langdon」を共通の親として早生および晩生型のタルホコムギを交雑し、合成6倍体コムギを作出した。早生型タルホコムギ由来の合成コムギでは、早生型DゲノムがA、Bゲノム上のCO-like遺伝子の発現を、ゲノムを超えて活性化し早生となる。この「ゲノム間クロストーク機構」はエピジェネティック発現制御が関与している。さらに、早生型合成パンコムギの育種的利用として、パンコムギ品種「ゆきちから」を北陸地方での栽培に適した早生型へと改良することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、倍数性コムギにおける花成遺伝子群の「ゲノム間クロストーク作用」がエピジェネティック発現制御機構により起こることが示唆された。これまでの育種はジェネティックな遺伝改変にのみ注目してきたが、倍数性作物では、エピゲノムにも注目する育種法が未来型育種法として、可能であることを意味する。エピゲノム育種によって出穂性を微妙にコントロールすることが可能となり、出穂性のファインチューニング育種が実現するだろう。また、本研究により、早生型合成コムギそのものが、コムギ育種に有用であることが実践できた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Introgression of chromosomal segments conferring early heading date from wheat diploid progenitor, Aegilops tauschii Coss., into Japanese elite wheat cultivars2020

    • 著者名/発表者名
      Takumi Shigeo、Mitta Seito、Komura Shoya、Ikeda Tatsuya M.、Matsunaka Hitoshi、Sato Kazuhiro、Yoshida Kentaro、Murai Koji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 1 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0228397

    • NAID

      120006863556

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 異なる D ゲノムをもつ合成パンコムギ系統における A ゲノ ムおよび B ゲノムの Wheat CONSTANS 1 (WCO1) のエピジェネティック制御2020

    • 著者名/発表者名
      速水小夜、水野信之、宅見薫雄、村井耕二
    • 学会等名
      第15回ムギ類研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 異なるDゲノムを持つ合成パンコムギにおけるAおよびBゲノムの花成関連遺伝子の発現パターン変化2019

    • 著者名/発表者名
      村井耕二, 水内友美子, 大山貴裕, 山影裕也, 藤原佑紀, 宅見薫雄
    • 学会等名
      日本育種学会第135回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 早生型合成コムギへのパンコムギ品種戻し交配後選抜系統のグラフィカルジェノタイピング2019

    • 著者名/発表者名
      古村翔也, 吉田健太郎, 三田聖人, 池田達哉, 佐藤和広, 村井耕二, 宅見薫雄
    • 学会等名
      日本育種学会第136回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 早生型および晩生型タルホコムギにおけるCONCTANS-like花成関連遺伝子の構造変異と発現変異2019

    • 著者名/発表者名
      速水小夜, 大山貴裕, 水野信之, 村井耕二
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] パンコムギの日長反応性遺伝子経路におけるゲノム間相互作用機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      速水小夜, 大山貴裕, 水野信之, 宅見薫雄, 村井耕二
    • 学会等名
      第14回ムギ類研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 早生型合成パンコムギを用いて育成したパンコムギ早生系統の特性2019

    • 著者名/発表者名
      三田聖人, 宅見薫雄, 村井耕二
    • 学会等名
      第14回ムギ類研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Genome-to-genome crosstalk of flowering-time genes in hexaploid wheat2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Murai
    • 学会等名
      International Conference on Plant Science Research (Plant-2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異なるDゲノムを持つ合成パンコムギにおけるAおよびBゲノムの花成関連遺伝子の発現パターン変化2019

    • 著者名/発表者名
      村井耕二、水内友美子、大山貴裕、山影裕也、藤原佑紀、宅見薫雄
    • 学会等名
      日本育種学会第135回講演会 2019年春季千葉大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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