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2017 年度 実績報告書

日本水稲の重要遺伝子とは?

研究課題

研究課題/領域番号 15H04436
研究機関神戸大学

研究代表者

山崎 将紀  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00432550)

研究分担者 梶 亮太  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, グループ長 (40414809)
横上 晴郁  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 主任研究員 (10355307)
前田 英郎  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, グループ長 (40442751)
出田 収  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, グループ長 (40414651)
片岡 知守  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター, 主任研究員 (20355308)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード育種学 / イネ / 農業形質 / ゲノムワイドアソシエーション解析(GWAS) / 重要遺伝子 / 適応遺伝子
研究実績の概要

遺伝資源に含まれる多様性の活用は育種における重要課題の一つである。ゲノムワイドアソシエーション解析(GWAS: Genome-wide association studies)は交配実験を行うことなく、遺伝資源の多様な形質変異に関与する遺伝子領域が検出できる。現在の日本水稲品種群の育成に貢献した遺伝子(重要遺伝子)と日本の各地に適応した遺伝子(適応遺伝子)を同定し、日本水稲育種の歴史ならびに地域や気候への適応性を遺伝子レベルで解明することを目的とする。日本水稲品種群のうち作付け上位の品種および育成の母本として利用され、最近の育成品種を含めた144品種を全国6カ所で栽培して、各農業形質を測定後にGWASを行い、関連する遺伝子を同定し、さらに重要遺伝子や適応遺伝子の区分を試みた。また各品種の全ゲノム配列が決定されたので、理想とするWhole-genome sequenceに基づくGWASが現実に実施できるようになった。
これまで3ヶ年の形質データが蓄積されており、到穂日数については主に7カ所、稈長については3カ所に関連が3カ年で検出された。使用した日本水稲各品種の系譜情報や集団遺伝学的手法の整備も完了し、重要遺伝子が到穂日数については4カ所、稈長については2カ所、適応遺伝子が到穂日数については3カ所、稈長については1カ所に区分ができた。穂長や穂数のGWASも実施した。過去3カ年の結果を比較したところGWASの検出ピークに相違があったことから、栽培条件または気象条件の差異が強く示唆された。既存の遺伝子が同定されていることが確認されたが、その一方で新規の農業形質遺伝子の候補が検出された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

各品種の全ゲノム配列が決定され、複数の農業形質の遺伝解析も進んでおり、重要遺伝子と適応遺伝子がそれぞれ絞込まれてきた。また、各地の農業形質の調査は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

来年度が最終年度になるため、年次変動を確認と4ヶ年分のデータ解析ならびに結果を取りまとめるために、来期も共通した日本水稲品種群を調査してGWASを行い、一方交雑集団を使ったQTL解析を各地で実施していく。系譜情報や集団遺伝学的手法の整備も完了し、重要遺伝子または適応遺伝子を同定する。本結果は遺伝解析だけでなく、各品種の生育予測やゲノミックセレクションにも利用できると考えられる。今後、農研機構や地方の農業研究センターとの研究連携をさらに強めていく。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] アメリカ農務省農業研究部門(USDA-ARS)(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      アメリカ農務省農業研究部門(USDA-ARS)
  • [雑誌論文] Genetic dissection of grain traits in Yamadanishiki, an excellent sake-brewing rice cultivar.2017

    • 著者名/発表者名
      Okada S., M. Suehiro, K. Ebana, K. Hori, A. Onogi, H. Iwata and M. Yamasaki
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics

      巻: 130 ページ: 2567-2585

    • DOI

      10.1007/s00122-017-2977-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 水稲品種における穂構造記述法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      矢部志央理・吉田ひろえ・山本英二・山崎将紀・林武司・中川博視
    • 学会等名
      日本作物学会第245回講演会
  • [学会発表] 異なる環境における作物生長の統合的解析に向けて:生育モデルを通じたイネ生長形質の遺伝解析2018

    • 著者名/発表者名
      戸田悠介・若月ひとみ・鐘ケ江弘美・山崎将紀・吉岡拓磨・江花薫子・林武司・中川博視・長谷川利拡・岩田洋佳
    • 学会等名
      日本育種学会第133回講演会
  • [学会発表] 日本水稲品種における粒重分布の環境に対する変化の品種間差の解析2018

    • 著者名/発表者名
      矢部志央理・吉田ひろえ・伏見栄利奈・山崎将紀・林武司・中川博視
    • 学会等名
      日本育種学会第133回講演会
  • [学会発表] 全ゲノムGWASは集団構造によらず原因SNPを見つけられるか:従来の方法との比較2017

    • 著者名/発表者名
      濱崎甲資・鐘ケ江弘美・山崎将紀・江花薫子・矢部志央理・中川博視・岩田洋佳
    • 学会等名
      日本育種学会第132回講演会
  • [学会発表] 酒米品種「山田錦」の心白発現QTLであるqWCY6の高精度マッピングへ向けた表現形質評価方法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      岡田聡史・横山若菜・末廣美紀・山崎将紀
    • 学会等名
      日本育種学会第132回講演会
  • [学会発表] 登熟向上を目指した日本水稲品種群における粒重分布のゲノムワイド予測2017

    • 著者名/発表者名
      矢部志央理・吉田ひろえ・鐘ケ江弘美・山崎将紀・岩田洋佳・江花薫子・林武司・中川博視
    • 学会等名
      日本育種学会第132回講演会
  • [備考] 研究テーマ 山崎将紀

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~yamamasa/research.html

  • [備考] 研究業績 山崎将紀

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~yamamasa/publications.html

  • [備考] 教員紹介 山崎将紀

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~yamamasa/members.html

  • [備考] 神戸大学研究者紹介システム

    • URL

      http://kuid.ofc.kobe-u.ac.jp/InfoSearch/

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-10-07  

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