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ソルガムの葉面積・再生性増大関連遺伝子の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K06009
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39020:作物生産科学関連
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

川東 広幸  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹品種育成研究領域 果樹茶育種基盤グループ, 主席研究員 (80373249)

研究分担者 春日 重光  信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (50345758)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードソルガム / 再生性 / 収量性増大 / バイオマス / 飼料作物 / C4作物 / C4植物
研究開始時の研究の概要

ソルガム(Sorghum bicolor (L.) Moench)は、日本では牛の飼育用の飼料として重要な夏作物です。ソルガムは日本全国の多くの地域で栽培可能で、過湿土壌や耕作放棄地などの肥沃度が低い土地でも育てることができます。
ソルガムの単位面積あたりの収穫量をあげる方法として、葉面積を大きくする方法、そして、植物体の再生能力を上げ、年に数回の収穫を可能にする方法が考えられます。
本研究では、収穫量を上げるために、ソルガムが持つ葉の面積を増大させる遺伝子と再生能力を上げる遺伝子を決定し、それらの遺伝子が収量へどのようにな効果をもたらすか、その機能を解明することを目的として研究を行います。

研究成果の概要

ソルガム(Sorghum bicolor (L.) Moench)の単位面積あたりの収穫量を上げるために、第10染色体に座乗する葉の面積を増大させる遺伝子領域(qLL10)と収穫後の再生能力を上げる遺伝子領域(qRG10)について研究を行いました。ソルガムの交配後代から得られた組み換え自殖系統を用いて、マッピングを実施したところ、それぞれの遺伝子候補領域が0.25Mおよび1.2Mの範囲に絞り込むことができました。
qRG10について、幼苗切断後の再生芽における遺伝子発現を検討したところ、候補領域内で再生性能力に相関した遺伝子発現パタンを示す遺伝子がいくつか見いだされました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ソルガム(Sorghum bicolor (L.) Moench)は、アフリカ原産のC4作物であり、夏期に旺盛な生育を示します。種子が食料使用のほか、草体は牛飼育用の飼料として重要な作物です。現在の耕地面積をそのままに単位面積の収穫量を飛躍的にしかも安価に上げることができれば、食料及びバイオマス資源の安定的供給が可能になるほか、二酸化炭素の固定化にも貢献することが期待されます。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] QTL analysis of regrowth ability in bmr sorghum (Sorghum bicolor [L.] Moench) x sudangrass (S. bicolor subsp. drummondii) populations2022

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Yonemaru, Shigemitsu Kasuga, Hiroyuki Kawahigashi
    • 雑誌名

      Grassland Science

      巻: 69 号: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1111/grs.12365

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA marker analysis of flowering time, semi-dwarf, fertility restorer, and brown midrib genes in sorghum (Sorghum bicolor [L.] Moench)2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kawahigashi, Jun-ichi Yonemaru, Atsushi Kiyosawa, Hiroshi Mizuno, Sigemitsu Kasuga
    • 雑誌名

      Grassland Science

      巻: 68 号: 2 ページ: 101-113

    • DOI

      10.1111/grs.12343

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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