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2020 年度 実施状況報告書

高温ストレス下でも小麦粉品質低下を起こさない異種遺伝子を導入したコムギの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K05983
研究機関鳥取大学

研究代表者

田中 裕之  鳥取大学, 農学部, 准教授 (70283976)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードコムギ / 野生種 / 高温ストレス / 小麦粉品質
研究実績の概要

高温ストレス下で栽培されたコムギは、小麦粉生地の弾力性が低下し小麦粉品質が低下する。本研究の目的は、高温ストレス下でも小麦粉品質が低下しないコムギの開発とそのメカニズムを解明することである。
本年度はまず、スーダンの高温地帯で栽培されている複数のコムギ実用品種に着目し、それらを栽培して種子の登熟期間中に高温ストレスを与えた。収穫後、完熟種子を製粉して小麦粉にし、そこからタンパク質を抽出した。タンパク質をゲル電気泳動法によってバンド・スポットに分離し、それらを染色した濃淡を元に発現量を測定した。その結果、高温ストレス下であってもタンパク質の発現量変動が小さく、通常条件下の場合とほぼ同程度である品種を選抜できた。同時に各品種の小麦粉10 gを使って、小麦粉生地の弾力性も測定した。その結果、高温ストレス下であっても通常条件下と同程度に小麦粉生地の弾力性を維持できる品種を選抜できた。今後、選抜品種を遺伝的背景として、小麦粉生地の弾力性を向上させる遺伝子を導入する。
本年度の後半では、コムギ育種に利用できる遺伝資源の拡大を目指し、野生種由来の高弾力性タンパク質をコードする遺伝子をコムギへ導入するため、その遺伝子が座乗する野生種染色体がコムギ染色体へ転座した系統を播種した。また同時期に、野生種染色体とコムギ染色体間での組換えを誘発させるコムギ系統も播種した。次年度、野生種由来の高弾力性タンパク質遺伝子が座乗する微小染色体領域のみをコムギへ導入するため、両系統間の人工交配とそれに続く後代での個体選抜を開始する。

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

高温耐性に優れるスーダンのコムギ実用品種の中から、高温ストレス下でもタンパク質の発現量変動が小さく、小麦粉品質も安定している品種を予定通りに選抜できた。さらに、次年度の研究に向け、植物材料の栽培を開始できた。

今後の研究の推進方策

野生種由来の高弾力性タンパク質遺伝子が座乗する微小染色体領域のみをコムギへ導入するための人工交配と、それに続く後代での個体選抜を開始する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] Agricultural Research Corporation(スーダン)

    • 国名
      スーダン
    • 外国機関名
      Agricultural Research Corporation
  • [雑誌論文] Expression of seed storage proteins responsible for maintaining kernel traits and wheat flour quality in common wheat under heat stress conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiroyuki、Gorafi Yasir S. A.、Fujita Motohiro、Sasaki Haruka、Tahir Izzat S. A.、Tsujimoto Hisashi
    • 雑誌名

      Breeding Science

      巻: 71 ページ: 184~192

    • DOI

      10.1270/jsbbs.20080

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 小麦粉生地を弱くするThinopyrum elongatum由来4E染色体の添加による種子貯蔵タンパク質発現への影響とコムギ-4Eロバートソン型転座染色体の開発2020

    • 著者名/発表者名
      宮本和紀,小谷貴恵,佐久間俊,田中裕之
    • 学会等名
      第12回中国地域育種談話会

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公開日: 2021-12-27  

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