| 研究課題/領域番号 |
21K05513
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39010:遺伝育種科学関連
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
久保山 勉 茨城大学, 農学部, 教授 (10260506)
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| 研究分担者 |
一谷 勝之 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (10305162)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 雑種強勢 / ヘテロシス / イネ / Oryza sativa / コアコレクション / DNAメチル化 / QTL / 初期生育 / rDNA / GWAS / Oryza / 生体重 / rRNA |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究はイネの生育初期と定植後1ヶ月のイネのバイオマスに関する雑種強勢が一致するかどうかを調査し，ハイブリッドライスにおける組合わせ能力検定の効率化を目指す．また，世界の栽培イネコアコレクションを用いたゲノムワイド関連解析や雑種強勢程度が異なる系統間のQTL解析などにより雑種強勢程度に影響する染色体領域の探索を行い，雑種強勢が生じる遺伝機構について検討を加える．さらに，18S rRNA遺伝子領域において，雑種と両親でメチル化パターンの違いを調査し，メチル化パターンと雑種強勢の関係についても調査を行う．
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| 研究成果の概要 |
雑種強勢の見られるイネの雑種で両親よりもプラスチドコピー数が多いように見えたのは，標準として用いた18S rDNAのPCR増幅効率が雑種で低下するのが原因であった．そこで，DNAのメチル化を調査したところ播種後10日目に生育の良い系統では5日目のメチル化レベルが高い傾向があり，18S rDNAのメチル化レベルが植物の生育に影響している可能性が示唆された．また，世界イネコアコレクションの系統群と台中65号の間で雑種の初期生育を評価し，雑種強勢を強く示す組合わせを見出した．さらに，QTL解析やGWASで雑種強勢程度に影響する染色体領域の検出を行い，初期生育に負の影響を与える相互作用が複数検出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は18S rRNA遺伝子のメチル化レベルによって植物の生育が制御を受けている可能性を示した．これまでrRNA遺伝子がメチル化を受けている報告はあるが，植物の生育と関連づけられたものはなかった．また，塩基配列データが整備されている世界のイネと台中65号の雑種を作成し，遺伝的距離と雑種強勢程度の関係を明らかにした．このデータはハイブリッドライスで雑種強勢を利用する際に親品種を選択する指標として有効である．さらに，QTL解析で雑種強勢程度に負の影響を与える相互作用因子を検出した．この結果は，ハイブリッド品種の育種で組合わせ能力の改良を行う際に有用である．
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