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全ゲノムSNP解析によるソバの日本への伝播過程の解明

公募研究

研究領域ゲノム配列を核としたヤポネシア人の起源と成立の解明
研究課題/領域番号 21H00356
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

FAWCETT JEFFREY  国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 上級研究員 (50727394)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードソバ / ヤポネシア / 栽培植物起原学 / 集団遺伝学
研究開始時の研究の概要

本研究では、日本各地のソバ在来種を中心に、世界各地のソバ在来種約100個体の全ゲノム配列決定を行う。さらに、配列決定済みの中国・雲南省周辺の栽培種・野生種、また共同研究者が配列決定予定の世界各地の在来種を加えた合計数百個体の全ゲノム配列を用いて全ゲノムのSNP(一塩基多型)を同定する。これらを用いた様々な集団遺伝学的解析を行うことにより、ソバの成立から日本への伝播に至る過程を解明する。

研究実績の概要

本研究では、中国南西部に起原したソバ(フツウソバ:Fagopyrum esculentum)の日本および世界各地への伝播・拡散の過程を明らかにすることが大きな目的である。数年前から我々は、リファレンスゲノムとして利用可能なソバ自殖系統の染色体レベルのアセンブリ構築に取り組んできた。本研究課題では、ソバの栽培化、世界各地への拡散および日本への伝播の過程を明らかにするため、イギリス・ケンブリッジ大や韓国の共同研究者らの協力のもと、日本の在来種107系統、朝鮮半島の在来種22系統を含む世界各地の栽培種245系統の全ゲノムシーケンシングを行った。さらに、シーケンシング済みの系統を加え、栽培種303系統、野生種57系統の計360系統のシーケンスをリファレンスゲノムにマッピングすることで約54万の一塩基多型(SNP)を同定し、これらを用いてAdmixture解析や主成分分析(PCA)などの集団遺伝学的な解析を行った。

その結果、まず世界各地の栽培種がいずれもチベット南東部の野生種集団に起原したことが示唆された。さらに、日本へのソバの伝播は、朝鮮半島、韓国から西日本という経路を辿り、日本の中では西日本から東日本、その後北海道に拡散した可能性が高いことがわかった。なお、ソバゲノムのアセンブリ構築、ソバ属植物のゲノム進化、ゲノム情報を用いたソバの遺伝育種、ソバ二花柱型自家不和合性の遺伝的基盤、そしてソバの栽培化に関する研究成果をまとめた論文を本年執筆し、現在投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Yunnan Agricultural University(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Kangwon National University/Chungbuk National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 野生ソバの遺伝資源を求めて起源地へ そしてゲノム育種へ2022

    • 著者名/発表者名
      安井康夫、ジェフリ フォーセット、大迫敬義
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 6 ページ: 23-27

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [学会発表] 全ゲノムSNP解析による栽培ソバの起原の解明2022

    • 著者名/発表者名
      Jeffrey Fawcett
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全ゲノムSNP解析による栽培ソバの起原の解明2022

    • 著者名/発表者名
      Jeffrey Fawcett
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The origin and evolution of cultivated common buckwheat2021

    • 著者名/発表者名
      Jeffrey Fawcett
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2023-12-25  

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