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2018 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)
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, 上級研究員 (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 / QTL解析
研究実績の概要

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、各農業形質を測定し、全ゲノム配列を使ったゲノムワイドアソシエーション解析(GWAS: Genome-wide association studies)とQTL解析を行って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。
到穂日数、稈長、穂長、穂数について複数の関連が検出され、重要遺伝子ならびに適応遺伝子に区分ができた。今年度を含めた過去4カ年の結果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。多くが既存の遺伝子であることが確認されたが、その一方で2つの新規の農業形質遺伝子の同定に成功した。以上のように日本水稲品種集団を用いたGWASは候補遺伝子の迅速な絞り込みに有効であった。さらにその他の形質についても調査とGWASを実施して遺伝子を同定するパイプラインが確立したと言える。
本年度で4ヶ年分の日本水稲品種群の形質調査を終了することができたのちGWASを実施し、一方交雑集団を使ったQTL解析によって、関与するQTLまたは遺伝子を検証でき、重要遺伝子または適応遺伝子の同定が可能になった。本研究が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。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3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] Description of grain weight distribution leading to genomic selection for grain-filling characteristics in rice2018

    • 著者名/発表者名
      Yabe Shiori、Yoshida Hiroe、Kajiya-Kanegae Hiromi、Yamasaki Masanori、Iwata Hiroyoshi、Ebana Kaworu、Hayashi Takeshi、Nakagawa Hiroshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: e0207627

    • DOI

      doi.org/10.1371/journal.pone.0207627

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel Rice QTL qOPW11 Associated with Panicle Weight Affects Panicle and Plant Architecture2018

    • 著者名/発表者名
      Okada Satoshi、Sasaki Megumi、Yamasaki Masanori
    • 雑誌名

      Rice

      巻: 11 ページ: 53

    • DOI

      doi.org/10.1186/s12284-018-0246-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of QTLs for rice grain size using a novel set of chromosomal segment substitution lines derived from Yamadanishiki in the genetic background of Koshihikari2018

    • 著者名/発表者名
      Okada Satoshi、Onogi Akio、Iijima Ken、Hori Kiyosumi、Iwata Hiroyoshi、Yokoyama Wakana、Suehiro Miki、Yamasaki Masanori
    • 雑誌名

      Breeding Science

      巻: 68 ページ: 210~218

    • DOI

      doi.org/10.1270/jsbbs.17112

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Genome-wide association study for panicle structure in Japanese rice varieties.2019

    • 著者名/発表者名
      Yabe, S., H. Yoshida, H. Kanegae, E. Yamamoto, E. Fushimi, M. Yamasaki, H. Iwata, K. Ebana, T. Hayashi and H. Nakagawa
    • 学会等名
      Plant & Animal Genome XXVII Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 一穂重QTLであるqOPW11はイネの穂の分枝と分げつ形成に影響を及ぼす.2019

    • 著者名/発表者名
      岡田聡史・佐々木萌・山崎将紀
    • 学会等名
      第135回日本育種学会
  • [学会発表] イネの穂構造と粒重分布の遺伝子型と環境の交互作用を考慮したゲノミック予測.2019

    • 著者名/発表者名
      矢部志央理・吉田ひろえ・鐘ケ江弘美・山本英司・山崎将紀・岩田洋佳・江花薫子・伏見栄利奈・前田英郎・林武司・中川博視
    • 学会等名
      第135回日本育種学会
  • [学会発表] GRAS-Di技術を用いた日本水稲組換え自殖系統群の連鎖地図作成.2019

    • 著者名/発表者名
      石丸陽平・Rym Fekih・岡田聡史・宮城竜太郎・尾鼻孝浩・鈴木一代・稲森稔・榎宏征・山崎将紀
    • 学会等名
      第135回日本育種学会
  • [学会発表] Japanese NAM population and the high-throughput phenotyping for quantifying traits of interest.2018

    • 著者名/発表者名
      Fekih, R., S. Okada, H. Ishizaki, Y. Ishimaru, W. Yokoyama, M. Suehiro, M. Maeda and M. Yamasaki
    • 学会等名
      16th International Symposium on Rice Functional Genomics
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本水稲143品種の出穂期予測モデルのパラメータ決定2018

    • 著者名/発表者名
      中川博視・吉田ひろえ・山崎将紀・岩田洋佳・鐘ケ江弘美・矢部志央理・伏見栄利奈
    • 学会等名
      第246回日本作物学会
  • [学会発表] ゲノムワイドアソシエーション研究(GWAS)のための最適な解析集団はどのように選ぶべきか:イネ遺伝資源の全ゲノム配列を用いたシミュレーション研究.2018

    • 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
      第134回日本育種学会
  • [学会発表] 日本水稲品種の出穂データを用いたエピスタシスを考慮したGWAS結果に基づく環境分類.2018

    • 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・伏見栄利奈・梶亮太・横上晴郁・前田英郎・村田和優・出田収・片岡知守・林武司・中川博視
    • 学会等名
      第134回日本育種学会
  • [学会発表] Diverse environmental responses of flowering in Japanese rice cultivars revealed through a phenology model analysis.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, H., H. Yoshida, M. Yamasaki, S. Yabe, E. Fushimi, H. Kajiya-Kanegae and H. Iwata
    • 学会等名
      International Rice Congress: IRC2018
    • 国際学会
  • [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: 2019-12-27  

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