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遺伝資源保全のための,ゲノム情報を用いたアワ在来品種・実験系統の多様性解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K06098
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39060:生物資源保全学関連
研究機関県立広島大学

研究代表者

福永 健二  県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (50435533)

研究分担者 阿部 陽  公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 主席研究員 (80503606)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 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: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアワ / 在来品種 / 作物進化 / トランスポゾン / 遺伝資源 / 遺伝的多様性 / ドメスティケーション / 次世代シークエンサー / ゲノム / 多様性 / 栽培化 / 遺伝子 / 分子遺伝学 / リシークエンシング / 組換え近交系 / SNP / SNPs
研究開始時の研究の概要

アワはゲノムも解読されており乾燥にも強い作物であることから、世界的に研究が進められている。本研究では、主に日本品種を中心としたアワ在来品種遺伝資源の多様性やその遺伝的基盤を明らかにするためにRAD-seqなどの方法を用いてSNP多型の解析を行う。材料としては日本の品種250品種+世界の代用的な品種100品種ほどと現在までに作成した組換え近交系について解析を行う。これにより日本のアワの世界品種の中の位置づけとコアコレクションの作成、形質の遺伝的基盤の解析を行う。

研究成果の概要

アワ遺伝資源について組換え近交系などのマッピング集団を用いて形質に関わる候補遺伝子を同定した。それら遺伝子や次世代シークエンサーを用いてのゲノム全体の多様性評価を行った。アワ遺伝資源の類縁関係や集団構造を明らかにするとともに、形質の多様化や分布の拡大に関わった遺伝子を同定した。アワの在来品種は地域性が明瞭であることを明らかになった。出穂期に関わるPRR37などは分布拡大に関わった遺伝子であると考えられる。その他多様化に関わる遺伝子についても同定して詳細な解析を行っている。また、数品種についてはナノポアシークエンサーでゲノムを解読し形質の変異に関わるトランスポゾンを検出できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

農学的にも、農耕文化史的にも重要であり、新しいモデル植物として注目されているアワについて、世界的なコレクションについて類縁関係を把握し多様化や分布の拡大に関わる遺伝子を同定したことは意義あることと思われる。これはアワという作物そのものだけでなく、作物がどのようにして多様化してきたのかというモデルにもなりうる。また、地球環境の変動などで先の見えない状態において、乾燥に強く栄養価も高い遺伝資源についてこのような遺伝子・ゲノムレベルで解析を行うことは、人類のこれからの食糧問題についても貢献しうると考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] アワの遺伝学- これまでの進展と雑穀のゲノム研究2023

    • 著者名/発表者名
      福永健二
    • 雑誌名

      雑穀研究

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Recombinant inbred lines and next-generation sequencing enable rapid identification of candidate genes involved in morphological and agronomic traits in foxtail millet2022

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Kenji、Abe Akira、Mukainari Yohei、Komori Kaho、Tanaka Keisuke、Fujihara Akari、Yaegashi Hiroki、Kobayashi Michie、Ito Kazue、Ohsako Takanori、Kawase Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 218-218

    • DOI

      10.1038/s41598-021-04012-1

    • 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
  • [雑誌論文] Insertion of a transposable element in Less Shattering1 (SvLes1) gene is not always involved in foxtail millet (Setaria italica) domestication2021

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Kenji、Matsuyama Sarasa、Abe Akira、Kobayashi Michie、Ito Kazue
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution

      巻: - 号: 7 ページ: 2923-2930

    • DOI

      10.1007/s10722-021-01165-w

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ddRAD-seq によるアワ在来品種の系統解析及び PRR37 遺伝子トランスポゾン挿入型の地理的分布2023

    • 著者名/発表者名
      福永 健二, 阿部 陽, 田中 啓介, 辻 誠也, 河瀨眞琴
    • 学会等名
      日本育種学会春季大会・第143回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アワの作物進化研究へのNGSの応用2023

    • 著者名/発表者名
      福永健二
    • 学会等名
      日本育種学会春季大会・第143回講演会ランチョンセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アワの遺伝学2023

    • 著者名/発表者名
      福永健二
    • 学会等名
      国際雑穀年記念シンポジウム 「雑穀の新たな潮流」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アワ・エノコログサの刺毛に関する遺伝子2022

    • 著者名/発表者名
      福永健二
    • 学会等名
      イネ科作物の穂先突起の形態を制御する遺伝子 岡山大学植物研 共同研究拠点ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アワ葉鞘のアントシアニン形成を制御するR-S遺伝子の構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      辻誠也, 阿部陽, 福永健二
    • 学会等名
      第14回中国地域育種談話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新たなモデル植物 Setaria(アワとエノコログサ)2022

    • 著者名/発表者名
      福永健二
    • 学会等名
      関東雑草研究会『第4回関雑オンライン雑 草学講座』
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アワの葉鞘色に関わるC遺伝子の異なるトランスポゾン挿入型の地理的分布2022

    • 著者名/発表者名
      辻誠也、松山さらさ、阿部陽、福永健二
    • 学会等名
      第13回中国地域育種談話会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] QTL-seqとDNAマーカーによるアワのサルデ遺伝子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      滝口央基、齋藤佑真、阿部陽、福永健二
    • 学会等名
      第13回中国地域育種談話会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アワにおける脱粒性関連遺伝子SiLes1の変異2021

    • 著者名/発表者名
      福永健二, 松山さらさ, 阿部陽, 小林光智衣, 伊藤和江
    • 学会等名
      日本育種学会第139回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Flexible ddRAD-seq法によるアワ組換え近交系の連鎖地図作成と形質のマッピン グ2020

    • 著者名/発表者名
      福永健二, 向成洋平, 田中啓介, 阿部陽, 八重樫弘樹, 小森果穂, 河瀬眞琴
    • 学会等名
      日本育種学会第138回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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