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2023 年度 実績報告書

サツマイモ直播栽培の実用化を阻む親いも肥大の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02177
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

境垣内 岳雄  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 (00414847)

研究分担者 末松 恵祐  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, 研究員 (30807996)
鎌田 えりか  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, 研究員 (40738118)
青木 直大  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70466811)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードサツマイモ / 直播 / 親いも肥大
研究実績の概要

親いも肥大の抑制はカンショ直播栽培を実現するための大きな課題である。2022年度に引き続き、親いも肥大性の異なる「九州199号」(低肥大性)と「コガネセンガン」(肥大性)のF1系統群を用いて直播栽培試験を行った。この結果、直播適性に関わる形質は年次間で高い相関を示すことを明らかにし、GWASでは2ヵ年とも同じゲノム領域に親いも肥大に関わる遺伝子座を検出することができた。また、前年に設計したDNAマーカーに加えて、新たに3種類のDNAマーカーを設計した。これにより、直播適性を有する個体の選抜精度が改善し、DNAマーカー選抜を適用できる交配組合せを拡大することにも成功した。
親いも肥大性の異なる「九州199号」と「コガネセンガン」の発現変動遺伝子群を解析した。具体的には、直播栽培した上記2系統の親いもからRNAを抽出し、両系統の遺伝子発現パターンをRNAシーケンシングにより比較した。この結果、両系統で発現レベルが異なる遺伝子(DEG)のリストを得ることができた。現在、DEGリストの中から数個の遺伝子を選定して、q-PCR法により両系統間の発現レベルの違いを検証している。前年度に引き続き、直播栽培した両系統の生育時期別(5月、6月、7月)の親いもの酵素活性や代謝物の解析についても実施した。
「コガネセンガン」は標準の草姿(開張型)であるが、「九州199号」は特異な立型の草姿を有する。そこで、草姿の異なる両系統とF1系統(9系統)を対象として、直播栽培した個体群での日射遮蔽量、日射利用効率、乾物生産性を評価した。この結果、植被率の飽和が早く、積算日射遮蔽量が多い立型草姿のF1系統では、親系統と比較して直播栽培での塊根乾物重が高いことを示唆する結果を得た。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 直播栽培したカンショの地温に基づく出芽日数の予測2024

    • 著者名/発表者名
      SAKAIGAICHI Takeo、MARUYAMA Atsushi、KAMADA Erika、SUEMATSU Keisuke、KAWATA Yukari、KOBAYASHI Akira、KAI Yumi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Crop Science

      巻: 93 ページ: 24~30

    • DOI

      10.1626/jcs.93.24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of root dry matter content and root dry matter weight in sweet potato genotypes cultivated by transplanting and direct planting2023

    • 著者名/発表者名
      Sakaigaichi Takeo、Suematsu Keisuke、Kawata Yukari、Kobayashi Akira、Kamada Erika、Kai Yumi
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 26 ページ: 440~447

    • DOI

      10.1080/1343943X.2023.2284977

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of sweetpotato shoot traits diversity and its relationship with storage root yield under short-period cultivation2023

    • 著者名/発表者名
      Sakaigaichi Takeo、Terajima Yoshifumi、Suematsu Keisuke、Kamada Erika、Kobayashi Akira、Kawata Yukari
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution

      巻: 71 ページ: 397~411

    • DOI

      10.1007/s10722-023-01633-5

    • 査読あり
  • [学会発表] サツマイモの直播栽培適性に関わる親いも非肥大性遺伝子座の同定とDNA選抜マーカーの開発2024

    • 著者名/発表者名
      末松恵祐・境垣内岳雄・鎌田えりか・青木直大
    • 学会等名
      日本作物学会 第257回講演会
  • [学会発表] サツマイモの直播栽培における’親いも肥大’に関する研究:親いも肥大性の異なる品種間での糖代謝の比較解析2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木陸太・大塚眞二郎・森田隆太郎・末松恵祐・鎌田えりか・境垣内岳雄・青木直大
    • 学会等名
      日本作物学会 第256回講演会
  • [産業財産権] 種イモ低肥大性を示すサツマイモ植物の識別方法2024

    • 発明者名
      末松恵祐、境垣内岳雄、鎌田えりか、倉田理恵
    • 権利者名
      末松恵祐、境垣内岳雄、鎌田えりか、倉田理恵
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2024-002896

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公開日: 2024-12-25  

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