| 研究課題/領域番号 |
19KK0155
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
練 春蘭 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (40376695)
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| 研究分担者 |
高野 哲夫 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (30183057)
鴨下 顕彦 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 准教授 (10323487)
則定 真利子 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 准教授 (00463886)
津釜 大侑 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 准教授 (10726061)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2025-03-31
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| キーワード | インド / トウジンビエ / 遺伝子 / ゲノム / データベース |
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| 研究実績の概要 |
トウジンビエとヒヨコマメは、本研究における主要共同研究機関であるインドの国際半乾燥熱帯作物研究所（ICRISAT）の重点作物種のうちの2種である。これらの全ゲノムはいずれも解読されているが、それらの遺伝子の機能の予測と実証は十分になされていない。2019年度は、機能が既知のタンパク質との相同性を利用してそれらの遺伝子の機能を予測し、ウェブサイトを作成してそれらを公開した。このウェブサイトにおいては、JBrowseというプログラムによりそれらの遺伝子のゲノム上での位置や構造を可視化し、それらの遺伝子に対する相同性検索を行えるようにもにした。ICRISATが有する多くの品種・系統の表現型データも同ウェブサイトにおいて公開した。このウェブサイトは、それらの作物種の遺伝子や表現型のデータベースとして、本研究で得られるデータも適宜利用して、今後も拡充させる予定である。それらの品種・系統の表現型データとDNA多型のデータを利用したゲノムワイド関連解析（GWAS）により、それらの種の種々の形質に関連するDNA多型を見出していたが、それらのDNA多型の近傍に位置する遺伝子をリストアップし、それらの中でトウジンビエの開花、収量、分げつ数、草丈に関わる可能性のある5個の遺伝子について、PCRを介したクローニングによりゲノム配列と転写産物の配列を確認した。トウジンビエに関しては、ICRISATの有する品種・系統のうち少なくとも50-100個を用いて、根の諸形質、根圏微生物、窒素応答性などを評価し、これを用いてGWASを行うことを企図しているが、これに用いる品種・系統を選定すると共に、効率的に表現型データを得るための栽培・試験の方法の検討を開始した。
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| 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
本研究の目的は、(1) ICRISATのトウジンビエの品種・系統の表現型データの拡充、(2) 1を用いたGWASの実施とこれにより得られた有用遺伝子の候補の機能解析、(3) トウジンビエをはじめとするICRISATの重点作物種のデータベースの整備 を行うことである。2019年度中には1～3の全てに着手し、2についてはGWASから着目した5個の遺伝子のクローニングに成功し、3については今後データを追加・公開していく足場とするためのウェブサイトを構築できた。これらのことから、おおむね順調に進展していると評価する。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究には多数のICRISATのトウジンビエの系統・品種を用いる予定であり、ICRISATに対してそれらの分譲を依頼したが、2020年6月現在、インドと日本の双方において新型コロナウイルスCOVID-19の感染が拡大している影響により、それらの配送は大きく遅滞する可能性がある。同ウイルスの感染拡大により、新規の実験を行うことも困難であり、秋に予定しているICRISAT訪問と現地での作業も実行できない可能性がある。この状態がいつ解消されるかも不明である。これらのことから、2020年度には研究が予定通り進まない可能性が高い。実験が実施できない間は、既存の文献やデータの収集・整備・解析に注力し、データベースの拡充を試みる。実験の実施が可能になった際には、効率的に表現型データを得るための栽培・試験の方法の確立に注力し、上述の多数のトウジンビエの系統・品種が届いたら即座にそれらの栽培・試験方法を適用できるような態勢を整えたいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2019年度の試薬・物品の購入量が当初予定していたよりも小さかったため次年度使用分が生じた。新型コロナウイルスの感染拡大の影響は2020年6月現在も続いており、依然として研究活動を行うことが困難である状況を鑑みると、2020年度の支出も当初の予定より小さくなる可能性がある。しかし、研究期間全体で受け入れる研究経費は、本研究の目的の達成のためには不足気味であると考えている。5年の研究期間の全体を通して適切に助成金を使用していきたいと考えている。
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