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ソルガム新奇優性芒抑制遺伝子DAIによる芒抑制メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05570
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39010:遺伝育種科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

高梨 秀樹  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (60707149)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードソルガム / 芒 / 器官分化
研究成果の概要

これまでソルガムにおいては芒研究がほとんど進展しておらず, 芒長に関わる遺伝子は一例も報告されていなかった. 申請者らはソルガムRIL集団を用いて芒長に関してQTL解析を行い, 奇妙なことに優性で芒を抑制するQTLを検出した. この原因遺伝子候補としてSbDAI (Dominant Awn Inhibitor) を見出し, 有芒ソルガム系統に対してSbDAIを形質転換することで芒の伸長が抑制されるという原因遺伝子としての証明にも成功した. またSbDAIに関するNILsを用いたRNA-seq解析の結果, DAIの有無により発現が変動する遺伝子群の同定にも成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

芒はイネ科植物小穂の護穎の先端から伸びる針状の突起構造で, イネ科野生種は基本的に有芒 (有芒が優性形質) であり, また芒は人類が栽培化の過程で除去を試みてきた「栽培化の歴史」を紐解くうえでも非常に重要な形質でもある.
これまで芒長を優性で伸長させるタイプの遺伝子が多数同定されてきたイネやオオムギと異なり, 本研究で同定されたソルガムのSbDAIは優性で芒を消失させるという珍しいタイプの遺伝子であった. 興味深い優性芒抑制遺伝子が同定されたことは, 今後の応用利用のみならず, 遺伝子の進化についても様々な示唆を与える興味深い結果であると言える.

報告書

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

    (5件)

すべて 2020 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] RAD-seq-Based High-Density Linkage Map Construction and QTL Mapping of Biomass-Related Traits in Sorghum using the Japanese Landrace Takakibi NOG.2020

    • 著者名/発表者名
      Kajiya-Kanegae H, Takanashi H, Fujimoto M, Ishimori M, Ohnishi N, Wacera W F, Omollo EA, Kobayashi M, Yano K, Nakano M, Kozuka T, Kusaba M, Iwata H, Tsutsumi N, Sakamoto W
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 61 号: 7 ページ: 1262-1272

    • DOI

      10.1093/pcp/pcaa056

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Targeted gene disruption of ATP synthases 6‐1 and 6‐2 in the mitochondrial genome of Arabidopsis thaliana by mitoTALENs2020

    • 著者名/発表者名
      Arimura Shin‐ichi、Ayabe Hiroki、Sugaya Hajime、Okuno Miki、Tamura Yoshiko、Tsuruta Yu、Watari Yuta、Yanase Shungo、Yamauchi Takaki、Itoh Takehiko、Toyoda Atsushi、Takanashi Hideki、Tsutsumi Nobuhiro
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 104 号: 6 ページ: 1459-1471

    • DOI

      10.1111/tpj.15041

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of salt tolerance on biomass production in a large population of sorghum accessions2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Kiyoshi、Ishimori Motoyuki、Kajiya-Kanegae Hiromi、Takanashi Hideki、Fujimoto Masaru、Yoneda Jun-ichi、Yano Kentaro、Koshiba Taichi、Tanaka Ryokei、Iwata Hiroyoshi、Tokunaga Tsuyoshi、Tsutsumi Nobuhiro、Fujiwara Toru
    • 雑誌名

      Breeding Science

      巻: 70 号: 2 ページ: 167-175

    • DOI

      10.1270/jsbbs.19009

    • NAID

      130007833812

    • ISSN
      1344-7610, 1347-3735
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mapping of QTLs associated with awn length in sorghum.2018

    • 著者名/発表者名
      Takanashi, H., Kajiya-Kanegae H., Ishimori, M., Yano, K., Ohnishi, N., Fujiwara, T., Iwata, H., Sakamoto, W., Tsutsumi, N.
    • 学会等名
      Sorghum in the 21st Century
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 植物分子遺伝学研究室HP

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/pmg/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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