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アフリカ栽培イネ特異的な高温ストレス耐性のゲノムワイド解析とGWASカタログ構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K15503
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分39010:遺伝育種科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

古田 智敬  岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (70774008)

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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードアフリカイネ / 全ゲノム連関解析 / 量的形質 / バイオインフォマティクス / イネ / GWAS / QTL / 有用農業形質 / 解析パイプライン / 有用遺伝子 / ゲノムワイド関連解析 / ゲノムデータベース / 全ゲノム関連解析 / 高温ストレス / 遺伝育種 / データベース
研究開始時の研究の概要

私達の主食であるイネは、アジアで栽培化されたOryza sativaと呼ばれる種だが、アフリカには独自に栽培化されたイネO. glaberrimaが存在する。この種が持つ遺伝子の中には、アジア栽培イネO. sativaが持たない有用遺伝子が存在し、それを利用した新品種の開発が期待される。そこで本研究では、O. glaberrima品種173系統について、ゲノムDNA配列情報に基づいた高温ストレス耐性遺伝子の同定および効果の検証を行う。これによりO. glaberrimaから有用遺伝子を見つけ出し、地球温暖化に対応したイネ育種のための基盤構築を行う。

研究成果の概要

O. glaberrima品種172系統において全ゲノム連関解析を実施し、種子サイズや到穂日数を含め様々な農業形質のO. glaberrima品種群内の形質多様性に寄与する遺伝子の座上候補領域が検出された。一方で、O. glaberrimaの形質値多様性が各品種の栽培地域ごとに異なっており、土着品種的な性質が強いことが分かった。また、これらの情報を整理し効率的に原因遺伝子探索を行えるようにカタログ化ツールを開発した。上記に加えて、次世代シークエンサーにより判定された遺伝子型データが持つ特有のエラーを修正するツールを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で同定されたO. glaberrimaの農業形質に関与する遺伝子座が同定されたことで、O. glaberrimaの遺伝子をO. sativa育種に利用する基盤情報が整備された。また、O. glaberrimaを育種することで新たな食料資源として活用する可能性も開かれた。さらに、GWASカタログ化ツールや遺伝子型データエラー修正ツールなど、遺伝育種研究を支える新たな解析ツールが生み出され、今後の当該分野の発展を支える基盤が構築された。

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

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] GBScleanR: robust genotyping error correction using a hidden Markov model with error pattern recognition2023

    • 著者名/発表者名
      Furuta Tomoyuki、Yamamoto Toshio、Ashikari Motoyuki
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: - 号: 2

    • DOI

      10.1093/genetics/iyad055

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GBScleanR: Robust genotyping error correction using hidden Markov model with error pattern recognition2022

    • 著者名/発表者名
      Furuta Tomoyuki、Yamamoto Toshio、Ashikari Motoyuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.03.18.484886

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 他殖性作物の多系交雑集団にも対応した遺伝子型データエラー修正ツール「GBScleanR」の開発2022

    • 著者名/発表者名
      古田智敬、芦苅基行、山本敏央
    • 学会等名
      日本育種学会第141回講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アフリカイネ Oryza glaberrima 品種群を用いたゲノム育種基盤構築2021

    • 著者名/発表者名
      古田 智敬 ,佐藤 豊 ,芦苅 基行
    • 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

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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