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コムギ縞萎縮病に高度な抵抗性を示すYmym遺伝子領域の特性解明と候補遺伝子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K05982
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
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

小林 史典  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, 上級研究員 (80584086)

研究分担者 小島 久代  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 主任研究員 (70547728)
藤郷 誠  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 (30355292)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードコムギ / コムギ縞萎縮病 / 2D染色体 / Q.Ymym / コムギ縞委縮病 / 抵抗性遺伝子
研究開始時の研究の概要

北海道のコムギ品種「ゆめちから」が持つコムギ縞萎縮病抵抗性遺伝子Ymymは、コムギの品種育成にとって重要な遺伝子である。本研究では、ゲノム情報や突然変異体を活用した解析によって、Ymym遺伝子の実体の解明を目指す。またこれまでの解析から、Ymym遺伝子領域は特徴的なゲノム構造を持つことがわかってきた。近縁野生種などを用いて、その由来の探索も行う。

研究成果の概要

コムギ縞萎縮病は、コムギ縞萎縮ウイルスを病原とする土壌伝染性の病害である。北海道の超強力コムギ品種「ゆめちから」が保有する抵抗性QTLのQ.Ymymは、本病に対して高度な抵抗性を示す。これまでの研究から、Q.Ymym領域は遺伝的組換えが起きにくく、それが当該領域の配列の特異性に起因すると推察された。このことは、Q.Ymymの実体解明を困難にしている。本研究では、Q.Ymymの遺伝子同定のためにコムギのゲノム情報を活用してQ.Ymym領域の構造を明らかにし、発現遺伝子の情報を取得した。また、Q.Ymymの候補遺伝子を特定するための材料を養成し、コムギ遺伝資源を用いて当該領域の由来を探索した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、ゲノム情報が整備された世界各国、特に欧米のコムギ品種の中には、「ゆめちから」のQ.Ymym領域と同様のハプロタイプブロックを持つ品種が存在し、当該領域がこれまでの品種改良の長い歴史の中で高度に保存されてきたものと考えられた。本研究では、Q.Ymym領域全体に渡って配列構造が特異的であり、またそれがコムギの近縁野生種に由来する可能性を示した。このことが、当該領域での遺伝的組換えを抑制する原因であることを強く示唆した。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] コムギ品種「ゆめちから」における高活性型ポリフェノール酸化酵素とコムギ縞萎縮病抵抗性遺伝子間の強連鎖の解消と新規抵抗性母本の形質評価2020

    • 著者名/発表者名
      小林史典、小島久代、石川吾郎、乙部千雅子、藤田雅也、中村俊樹
    • 雑誌名

      育種学研究

      巻: 22 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1270/jsbbr.19J10

    • NAID

      130007869230

    • ISSN
      1344-7629, 1348-1290
    • 年月日
      2020-06-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コムギ縞萎縮病抵抗性育種におけるDNAマーカーの開発と利用2020

    • 著者名/発表者名
      小島久代、小林史典
    • 雑誌名

      JATAFFジャーナル

      巻: 8 ページ: 11-15

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Characterization of the Q.Ymym region on wheat chromosome 2D associated with wheat yellow mosaic virus resistance2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi F, Kojima H, Tanaka T, Saito M, Kiribuchi-Otobe C, Nakamura T
    • 雑誌名

      Plant Breeding

      巻: 139 号: 1 ページ: 93-106

    • DOI

      10.1111/pbr.12759

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] コムギ縞萎縮病抵抗性品種「ゆめちから」の2D染色体で検出された配列変異のコムギ近縁種における調査2019

    • 著者名/発表者名
      小林史典、小島久代、西尾善太
    • 学会等名
      第14回ムギ類研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] コムギ2D染色体上のポリフェノール酸化酵素コムギ縞萎縮病抵抗性遺伝子との強連鎖を解消した新規抵抗性母本の開発と形質評価2019

    • 著者名/発表者名
      小林史典、小島久代、石川吾郎、髙山俊之、藤郷誠、中村和弘、松中仁、乙部千雅子、藤田雅也、中村俊樹
    • 学会等名
      第11回グルテン研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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