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生物的硝化抑制(BNI)能強化コムギ品種作成に向けた高精度選抜マーカー開発

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0167
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人国際農林水産業研究センター

研究代表者

Subbarao Guntur  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, 主任研究員 (00442723)

研究分担者 中村 智史  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生産環境・畜産領域, プロジェクトリーダー (00749921)
安西 俊彦  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 熱帯・島嶼研究拠点, プロジェクトリーダー (40829991)
吉橋 忠  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生物資源・利用領域, プロジェクトリーダー (60450269)
研究期間 (年度) 2019-02-07 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード生物的硝化抑制 / コムギ / Gras-Di / デュラムコムギ / 疎水性BNI能 / BNI / Gras-Di法 / 遺伝子型検定 / 遺伝子評価 / GRAS-Di / 温暖化抑制技術 / 亜酸化窒素
研究成果の概要

CIMMYTが保持する15万点のデュラムコムギ遺伝資源を代表するミニコアコレクション、328系統を作成し、Genotyping by Random Amplicon Sequencing-Direct (Gras-Di)法のよる遺伝子型分析を実施し、35万程度のマーカーを選抜し、コムギの各染色体に2-3万程度のマーカーを持つ高密度マップを作成した。ミニコアコレクションのうち、デュラムコムギ野生種249系統について、疎水性及び親水性BNI能の評価を実施した。パンコムギ遺伝資源での結果と同じく、親水性画分にBNI能が集中する一方、その変異はソルガムやトウモロコシに比べ小さく、弱いことが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本プロジェクトの過程において、野生近縁種コムギLeymus recemosusのN染色体短腕(Lr#N-SA)に存在するBNI能を属間交配により導入したBNI強化コムギの作出に成功し、本プロジェクトにおいて評価した全ての遺伝資源に比べ、高いBNI能を持ち、圃場においてもその機能を発揮することが判明した。土壌の硝化をコムギ自身が抑制することで、窒素施肥を削減しても収量が維持でき、コムギ生産による環境負荷を低減させる全く新しいアプローチによる地球温暖化緩和策を確立することが出来た。Lr#N-SA導入は、G7農業大臣会合、G20農業大臣会合でも日本発の技術として紹介された。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 国際トウモロコシ・コムギ改良センター(CIMMYT)(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 国際トウモロコシ・コムギ改良センター(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A “more ammonium solution” to mitigate nitrogen pollution and boost crop yields2021

    • 著者名/発表者名
      Subbarao G. V.、Searchinger Timothy D.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 22 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1073/pnas.2107576118

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [備考] 窒素汚染と食料増産への解決策「アンモニウムの活用」

    • URL

      https://www.jircas.go.jp/ja/release/2021/press202103

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-02-12   更新日: 2024-01-30  

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