オオムギ耐塩性ゲノム育種システムの開発

• 研究課題/領域番号: 23380007
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 佐藤 和広 岡山大学, その他部局等, 教授 (60215770)
• 研究分担者: 久野 浩 (久野 裕) 岡山大学, 資源生物科学研究所, 助教 (70415454)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2011年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: 耐塩性 / 不良環境耐性 / オオムギ / ＤＮＡマーカー / 遺伝子単離 / 形質転換 / cDNA / DNAマーカー / 育種学 / ゲノム

研究概要

耐塩性のオオムギから高速cDNA解析で取得した塩基配列とはるな二条の完全長cDNA配列を比較してゲノムワイドなSNP検出システムを開発した。組換自殖系統および染色体組換置換系統をアレイシステムでタイピングし、マップ作製と、置換部位の同定を行った。これらの系統の塩ストレス耐性を評価して、耐性のQTLと置換部位のマッピングを行った。一方、すでにサブトラクション法で単離した耐性遺伝子の形質転換体を作製し、耐性の形質評価を実施している。また、主要な耐性遺伝子の絞り込みとマーカー開発を行った。さらに、耐性遺伝子を含む染色体組換置換系統を同定して同質遺伝子系統としての活用を図った。

研究成果

• [雑誌論文] Mapping non-recombining regions in barley using multicolor FISH (2013)
  • 著者名/発表者名: Karafiá tová M., Bartoš J., Kopecký D., Ma L., Sato K., Houben A., Stein N. and Dolež el J.
  • 雑誌名: Chromosome Res 巻: 21 号: 8 ページ: 739-751
  • DOI: 10.1007/s10577-013-9380-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] オオムギゲノム多様性の解析と育種への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和広
  • 雑誌名: 育種学研究 巻: 15 ページ: 167-172
  • NAID: 130004850620
• [雑誌論文] Discovery of high-confidence single nucleotide polymorphisms from large-scale de novo analysis of leaf transcripts of Aegilops tauschii, a wild wheat progenitor (2012)
  • 著者名/発表者名: Iehisa JCM, Shimizu A, Sato K, Nasuda S, Takumi S
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 19 号: 6 ページ: 487-497
  • DOI: 10.1093/dnares/dss028
  • NAID: 120005398237
  • 査読あり
• [雑誌論文] A physical, genetic and functional sequence assembly of the barley genome (2012)
  • 著者名/発表者名: The International Barley Genome Sequencing Consortium (IBSC)
  • 雑誌名: Nature 巻: 491 号: 7426 ページ: 711-716
  • DOI: 10.1038/nature11543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of genetic map and alignment of recombinant chromosome substitution lines from a cross of EST donors by high accuracy SNP typing in barley (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., Close, T., Bhat, P., Muñ oz-Amatriaí n, M., and Muehlbauer, G
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 52 ページ: 728-737
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction and sequence analysis of barley 24, 783 full-length cDNAs (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, T, Tanaka, T., Sakai, H., Amano, N., Kanamori, H., Kurita, K., Kikuta, A., Kamiya, K., Yamamoto, M., Ikawa, H., Fujii, N., Hori, K., Itoh, T., Takeda, K., and Sato, K
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 156 号: 1 ページ: 20-28
  • DOI: 10.1104/pp.110.171579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unlocking an archetypal 5.1 Gb Triticeae genome by barley chromosomal genomics (2011)
  • 著者名/発表者名: Mayer, K., et al.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 23 号: 4 ページ: 1249-1263
  • DOI: 10.1105/tpc.110.082537
  • 査読あり
• [雑誌論文] An improved consensus linkage map of barley based on flow-sorted chromosomes and SNP markers (2011)
  • 著者名/発表者名: Muñ oz-Amatriaín, M., et al.
  • 雑誌名: The Plant Genome 巻: Vol.4No.3 号: 3 ページ: 238-249
  • DOI: 10.3835/plantgenome2011.08.0023
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluation and use of stress tolerance in barley genetic resources (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Sato
  • 学会等名: Visions for Nordic pre-breeding collaboration, PPP Seminar & Partner meeting
  • 発表場所: Radisson SAS, Reykjavik
  • 招待講演
• [学会発表] オオムギゲノム多様性の解析と育種への応用 (平成24年度日本育種学会賞受賞講演) (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和広
  • 学会等名: 日本育種学会講演会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Barley natural variation and adaptation to global environments (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Sato
  • 学会等名: 16th Australian Barley Technical Symposium, Sofitel Melbourne on Collins
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] オオムギ遺伝資源コレクションの全ゲノム SNP フィンガープリンティング (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和広・元井由加
  • 学会等名: 日本育種学会講演会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] Barley natural variation and adaptation to global environments (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Sato
  • 学会等名: 16th Australian Barley Technical Symposium
  • 発表場所: Sofitel Melbourne on Collins
  • 招待講演
• [学会発表] オオムギゲノム多様性の解析と育種への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和広
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 招待講演
• [学会発表] cDNA 解析によるオオムギゲノム育種用 DNA マーカーの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和広・元井由加
  • 学会等名: 日本育種学会講演会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] オオムギゲノム配列の概要 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤和広
  • 学会等名: ムギ類研究会
  • 発表場所: つくば
• [図書] 植物の遺伝と育種第2版 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福井希一・向井康比古・佐藤和広
  • 総ページ数: 238
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] Genetic diversity and germplasm management in "Biotechnological Approaches to Barley Improvement" (Kumlehn and Stein eds.) (2013)
  • 著者名/発表者名: KazuhiroSato et al.
  • 出版者: Springer
• [図書] Genetic diversity and germplasm management -wild barley, landraces, breeding materials. Kumlehn, J., and Stein, N., (eds.) Biotechnological Approaches to Barley Improvement. Biotechnology in Agriculture and Forestry
  • 著者名/発表者名: Sato, K., Flavell, A., Russell, J., Bö rner, A., and Valkoun, J
  • 出版者: Springer(印刷中)