| 研究課題/領域番号 |
19H00943
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
佐藤 和広 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (60215770)
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| 研究分担者 |
安倍 史高 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, 主任研究員 (30370547)
大西 一光 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (50526704)
久野 裕 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (70415454)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2022年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2021年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2020年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2019年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
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| キーワード | ゲノム編集 / 遺伝解析 / 育種技術 / 分子育種 / 育種 / 遺伝子 / 穂発芽 / 遺伝子進化 / 遺伝子間相互作用 / 相互作用 / 進化 / DNAマーカー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ムギ類の種子休眠は雨の多い地域で収穫前に穀粒の芽が出る「穂発芽」を防ぎ、ビール醸造に用いる麦芽を均一に加工するために重要な形質である。ムギ類を適度な休眠レベルにするには個々の遺伝子の機能を理解して組合せる必要がある。本研究ではこれらの遺伝子を中心に、休眠性遺伝子の自然変異をカタログ化し、形質転換およびゲノム編集による改変で遺伝子を制御して、組換えタンパク質などによって遺伝子機能を確認する。さらに、複数の遺伝子とその変異が組合さって世界各地で進化したオオムギ品種の休眠性変異の成立過程を解析する。最終的に目的とする種子休眠を得るための自然および人為変異の組合せを精密に制御する育種戦略を提案する。
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| 研究成果の概要 |
オオムギの種子休眠性遺伝子Qsd1およびQsd2のゲノム編集を実施して、各々Qsd1およびQsd2単独、および両方を変異導入した場合に休眠が延長されることを確認した。オオムギQsd１のコムギの同祖遺伝子であるTaQsd1のA、BおよびDゲノムの三重変異体をゲノム編集で作出し、明らかな種子休眠の延長効果を確認した。さらに、ゲノム編集に用いたコムギ品種「Fielder」の精密ゲノム解読を行い、外来遺伝子および目的外変異のないことを確認し、文部科学省に野外栽培試験を届出て、種子休眠性試験を実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
種子休眠性遺伝子のゲノム編集およびその手法、オオムギおよびコムギのゲノム解読などの研究内容は、主要な国際雑誌に掲載され、その後海外からの種子分譲依頼、国際学会での講演依頼などがあり、国際的にも高く評価された。また、本研究でのオオムギおよびコムギのゲノム編集はいずれも国内初の実施例であり、一般向け書籍および商業誌の執筆依頼などがあり、すでに出版されている。また、コムギのゲノム編集個体の野外栽培は、農研機構で最初のゲノム編集の野外栽培例であり、育種への貢献が期待されている。
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