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2016 年度 実績報告書

遺伝資源から有用遺伝変異を高効率に発見するための新しい方法論の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04858
研究機関東京大学

研究代表者

岩田 洋佳  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00355489)

研究分担者 辻本 壽  鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (50183075)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード遺伝資源リソース / 遺伝的多様性 / リモートセンシング / 表現型計測
研究実績の概要

本年度は、リモートセンシングを用いた植物計測手法の構築とタルホコムギ遺伝資源の栽培試験を行った。また、遺伝資源の表現型データとゲノムワイドマーカーデータ、パスポートデータ間の関係の解析のために、既にデータを収集済みであったパンコムギの遺伝資源について、表現型データ(穀粒のイオノームデータ)、マーカーデータ、パスポートデータ間の関連の解析を行った。その結果、表現型データに関して地域間差がみられた。これが遺伝的浮動による地域間分化によるものなのか環境適応によるものかを明らかにするには、地理情報システム情報を用いた更なる解析が必要だと考えられた。なお、表現型データとマーカーデータ間にはSNPと表現型の明瞭な関係はみられなかったが、全マーカーデータを用いれば表現型を予測できることが分かった。リモートセンシングについては、まずは夏作物であるダイズを材料として、ドローンを用いたリモートセンシングのプロトコルの構築を試みた。その結果、初心者の学生や研究補助員でも、数回のガイダンスで実行可能となるプロトコルを構築できた。さらに、28年度末から、タルホコムギ遺伝資源について、コアコレクション210系統について栽培試験を行っている。同栽培試験が行われているタルホコムギについて、3つの異なるUAV機体を用いてデータ収集・解析を行い最適なリモートセンシング条件について検討を行った。現在、最適と考えられた条件でのデータ蓄積を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

28年度は、リモートセンシングを用いた計測手法の構築を優先させ、そのための圃場計測に必要となる研究費に主に予算を費やした。そのために、予定していた200系統のRAD-Seqを用いたゲノムワイドマーカー遺伝子型の決定を行なうことができなかった。また、冬作物であるコムギの栽培は冬から春にわたり行われるため、今年度は主にパンコムギの遺伝資源について既に収集済みであった既存のデータの解析を行った。タルホコムギの遺伝資源については、現在、210系統について鳥取大学乾燥地研究センターの砂丘砂圃場での栽培試験を行い、リモートセンシングを用いた表現型データの蓄積を進めている。

今後の研究の推進方策

28年度から29年度にかけて栽培試験を行っているタルホコムギのコアコレクション210系統のDNA抽出とそのRAD-Seqを用いたジェノタイピング、RAD-Seqデータの解析については29年度に実施する。なお、今年度構築されたリモートセンシングのためのプロトコルに従い、栽培試験されているタルホコムギの時系列での計測を進めている。リモートセンシングを通して得られる表現型データ、および、地上部で手計測により得られる表現型データを、29年度に得られるRAD-Seqで得られるゲノムワイドマーカー遺伝子型データと合わせて解析することにより、ゲノムからの予測モデル構築とGWASによる遺伝子候補領域の推定を行なう。また、ゲノムワイドマーカー遺伝子型データとコアコレクションのパスポートデータの関係、あるいは、表現型データを含めた3者間の関係について統計モデルを構築し、それをもとに遺伝資源の効率的探索のための手法構築を試みる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Genetic nature of elemental contents in wheat grains and its genomic prediction: Toward the effective use of wheat landraces from Afghanistan2017

    • 著者名/発表者名
      Alagu Macnickavelu, Tomohiro Hattori, Shuhei Yamaoka, Kazusa Yoshimura, Youichi Kondou, Akio Onogi, Minami Matsui, Hiroyoshi Iwata, Tomohiro Ban
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 12 ページ: e0169416

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0169416

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Genomics Assisted Breeding andData Science for Expanding Its Possibilities2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      Special Lecture in National Taiwan University
    • 発表場所
      台北(台湾)
    • 年月日
      2016-12-07 – 2016-12-07
    • 招待講演
  • [学会発表] Genomics Assisted Breeding andData Science for Expanding Its Possibilities2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      Special Lecture in Taiwan Agricultural Research Institute
    • 発表場所
      台中(台湾)
    • 年月日
      2016-12-06 – 2016-12-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Phenomics and Morphometrics for Genomics-Assisted Breeding2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      Multi-scale Plant Phenomics Workshop
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 年月日
      2016-09-03 – 2016-09-03
  • [学会発表] Break the Phenotyping Bottleneck in Genomics-Assisted Breeding2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyoshi Iwata
    • 学会等名
      ICRA 2016: The 9th International Conference on Intelligent Robotics and Applications
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都、八王子市)
    • 年月日
      2016-08-23 – 2016-08-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] データ科学と育種:データ科学を応用し、品種改良を加速する2016

    • 著者名/発表者名
      岩田洋佳
    • 学会等名
      東京大学農学部公開セミナー
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 年月日
      2016-06-18 – 2016-06-18
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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