| 研究課題/領域番号 |
21K18221
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
中園 幹生 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70282697)
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| 研究分担者 |
村瀬 潤 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30285241)
藤原 徹 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80242163)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2023年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | イネ / 根圏マイクロバイオーム / イオノーム / ゲノムワイド関連解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
低投入持続型農業を実現するには、少ない施肥でも収量を維持し安定した作物生産が可能となる品種の開発が有望視されており、そのためには少肥栽培時の作物の成長と収量の維持に寄与する遺伝子の単離とその育種利用が重要である。本研究では、イネを材料に用いて、無施肥条件下での成長・収量関連形質と根圏微生物との関係性を解明し、少肥栽培時の成長を支える根圏微生物との共生に関わるイネ遺伝子を同定することで、これらを遺伝子資源として育種利用することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
イネにおける低施肥条件下での成長・収量関連形質と根圏微生物との関係性を解明するために、日本の栽培イネ120系統を施肥圃場と低施肥圃場で栽培し、地上部形質や穂形質、葉のイオノーム、根圏微生物叢に注目したGWAS解析を行った。その結果、イネゲノムと根圏微生物叢との関連性について、1番染色体に低施肥区特異的なピークが検出され、1つの候補遺伝子が選抜された。さらに、120系統のイオノーム情報をもとに5つのクラスターに分類し、クラスター毎の栄養成長期における根圏微生物存在比率を比較したところ、施肥、低施肥の処理区間で大きく異なっていた。また、各クラスターに特徴的な存在比率が高い微生物種は異なっていた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって、イネゲノムと根圏微生物叢との関連性に関わる候補遺伝子を選抜した。今後、この遺伝子が少肥栽培時の成長を支える根圏微生物との共生に関わることを明らかにし、遺伝子資源として育種利用することで、将来的に低投入持続型農業に適用可能なイネ品種開発の新たな道筋を開拓できると考えられる。その結果、育種によって作物と根圏微生物叢の共生関係を強化することを実証でき、今後の低投入持続型農業の実現への貢献が期待されることから、学術的意義に加えて、環境負荷を低減しコストを削減するなどの社会的・産業的意義も大きい。
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