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三位一体育種によるストック遺伝資源の創出

研究課題

研究課題/領域番号 21H02183
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39030:園芸科学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

中塚 貴司  静岡大学, 農学部, 教授 (60435576)

研究分担者 富永 晃好  静岡大学, 農学部, 助教 (50776490)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードストック / 遺伝子組換え / ゲノム編集 / 突然変異 / 花型 / 花色 / 花卉園芸 / ゲノム育種
研究開始時の研究の概要

ストックは、冬季に加温を必要としない「省エネ花卉」として注目されている。本研究の目的は、遺伝子解析、突然変異、遺伝子組換え技術を組み合わせ、ストックの新しい遺伝資源を作出することである。学術情報を参照し、花型や草姿、花色に関する遺伝子をウイルスベクターを用いてノックダウンし、その表現型からストックの花形質改変にとって有用な遺伝子を特定する。また、重イオンビーム突然変異体からの選抜やゲノム編集により、実用的な育種素材を開発する。さらに、ストック栽培で解消が望まれる八重選抜を不要とする育種素材も開発する。これらの研究成果は、ストックの国内育種の活性化と、需要拡大に繋がることが期待できる。

研究成果の概要

ストックにおけるゲノム情報を整備し、アノテーションを行った。Agrobacterium媒介形質転換法を確立し、それを利用した形質転換体の作出を行った。MiAG過剰発現体は花冠の縮小を引き起こしたが、八重咲きから一重咲きへの変換した個体は、見られなかった。MiSEP3-SRDX過剰発現体は、貫生花形成により花冠が大きくなる「ポップアップ咲き」という新たな花の形質を生み出した。重イオンビーム照射による突然変異体の中には、花弁細状化変異という、従来の育種では得られなかった形質が出現した。これらのように、ゲノム情報×形質転換×突然変異を組み合わせることで、新たなストック育種の可能性を示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ストックは、冬季に加温を必要としない「省エネ花卉」として注目されている。この栽培上の利点を生かしたうえで、バラやカーネーションのように消費者に魅力ある花形質を有する品種を開発することが求められている。しかし、日本のストック育種は成熟域に達しており、品種開発が停滞している。本研究でストックにおいて、ゲノミックス育種、突然変異育種、形質転換/ゲノム編集育種という新たな育種の扉を開いた。これらの研究成果は、ストックの国内育種の活性化と、需要拡大に繋がることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Establishment of an efficient transformation method of garden stock (<i>Matthiola incana</i>) using a callus formation chemical inducer2022

    • 著者名/発表者名
      Tanahara Yoshiki、Yamanaka Kaho、Kawai Kentaro、Ando Yukiko、Nakatsuka Takashi
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 39 号: 3 ページ: 273-280

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.22.0602a

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2022-09-25
    • 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] Two Independent Spontaneous Mutations Related to Anthocyanin-less Flower Coloration in <i>Matthiola incana</i> Cultivars2021

    • 著者名/発表者名
      Nuraini Latifa、Tatsuzawa Fumi、Ochiai Masaki、Suzuki Katsumi、Nakatsuka Takashi
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 90 号: 1 ページ: 85-96

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-212

    • NAID

      130007975542

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 花卉園芸植物ストックにおける遺伝子組換えおよびゲノム編集個体の作出2023

    • 著者名/発表者名
      棚原 祥貴・刑部 祐里子・刑部 敬史・中塚 貴司
    • 学会等名
      第40回日本植物バイオテクノロジー学会(千葉)大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Effect of ion beam irradiation on mutagenesis efficiency of multiple Matthiola Incana Cultivars.2023

    • 著者名/発表者名
      高橋理緒・八幡昌紀・下川卓志・黒川幹・中塚貴司・富永晃好
    • 学会等名
      The 4th Asian Horticultural Congress (AHC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of a narrow petal mutant in Matthiola incana (L.) R. Br generated using ion beams2023

    • 著者名/発表者名
      藤田知也・八幡昌紀・下川卓志・中塚貴司・富永晃好
    • 学会等名
      The 4th Asian Horticultural Congress (AHC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] イオンビーム照射によって得られたストック花弁増加変異体のメカニズム解析2023

    • 著者名/発表者名
      髙橋理緒・八幡昌紀・下川卓志・黒川幹・中塚貴司・富永晃好
    • 学会等名
      令和5年園芸学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] . ストックにおける花色の濃淡に関与する遺伝子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      福島詩織・鍋田紗妃・中塚貴司.
    • 学会等名
      令和5年園芸学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ストックのゲノム情報の整備と八重鑑別系統の育成に関与した遺伝子変異の探索2023

    • 著者名/発表者名
      峰松美祈・田中裕之・伊藤武彦・鈴木穣・篠澤章久・田崎啓介・中塚貴司
    • 学会等名
      令和5年園芸学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イオンビーム照射によるストックの突然変異誘発効率および変異体の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      髙橋理緒・八幡昌紀・下川卓志・成瀬和子・中塚貴司・富永晃好
    • 学会等名
      令和4年園芸学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ストックにおける形質転換法の確立2022

    • 著者名/発表者名
      棚原祥貴・山中香穂・安藤有季子・河合健太郎・中塚貴司
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ストック市販品種におけるアントシアニン生合成関連遺伝子の変異と花色との関係2022

    • 著者名/発表者名
      鍋田紗妃・中山峻弥・立澤文見・中塚貴司
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ストック品種間におけるアントシアニン生合成関連遺伝子の発現差異2021

    • 著者名/発表者名
      鍋田紗妃・古角里佳・中塚貴司
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] イオンビーム照射によるストックの突然変異誘発技術の検討2021

    • 著者名/発表者名
      髙橋理緒 ・八幡昌紀 ・下川卓志・成瀬和子・中塚貴司・富永晃好
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 静岡大学農学部生物資源科学科花卉園芸学研究室

    • URL

      https://sites.google.com/site/shizuokaflower/home

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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