2018 Fiscal Year Annual Research Report
イネの栽培化にユニークに関わった種子の有芒性と無芒性の謎を解く
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18H02178
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
石井 尊生 神戸大学, 農学研究科, 教授 (20260648)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | イネ / 栽培化 / 野生イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、イネの栽培化の初期には利用されたが、その後消失の方向に選抜されてしまったユニークな器官である芒に焦点を当て、有芒性と無芒性の意義を明らかにすることを目的としている。本年度は、野生イネO. rufipogon W630、栽培イネO. sativa Japonica Nipponbare、O. sativa Indica IR36、およびそれらの交雑後代系統を主に用いて、以下の5つの項目について形質調査ならびに遺伝子解析を行った。
１．野生イネにおける芒の役割：野生イネの小穂に対して、芒の有無の２処理区を設定し、それらの開花時間に基づいて、野生イネの早朝開花性に芒が関与しているか調査した。
２．栽培化初期の種子採集の再現：野生イネの遺伝的背景において栽培品種O. sativa Nipponbare由来の種子の非脱粒性遺伝子ならびに穂の非開帳性遺伝子を導入した準同質遺伝子系統（NIL）を育成した。
３．栽培化において無芒化を促進した遺伝子座の同定：２つの栽培品種（Nipponbare および IR36）を野生イネで戻し交雑した２種類の自殖系統のうち、最も芒が短い系統を選抜し、野生イネおよび栽培イネ親系統と交雑し、無芒化に関するQTL解析用の集団を育成した。なお、IR36の集団に関しては、予備的なQTL解析を行った。
４．栽培イネに残る有芒性の遺伝的機構の解明：日本在来イネ・コアコレクション50系統を圃場に展開し、芒に関する形質調査を行なった。
５．野生イネへの遺伝子流動の実態解明：以前、野生イネ海外調査を行ったミヤンマー・カンボジア・ベトナムの３カ国計19集団を対象とした。そして、収集した１集団あたり約50個体のDNAサンプルを用いて、芒に関する主要遺伝子座（An-1, LABA1, RAE2）の機能喪失変異をin/delマーカーを用いて検出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
次年度以降に計画している遺伝解析用の材料が順調に育成できた。芒に関する形質調査も計画通り問題なく進んだ。遺伝子流動についても、栽培イネ特異的な機能喪失変異マーカーを用いることによって検出できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度は材料育成と形質調査が主であったが、次年度以降QTL解析を予定している。多くの個体からなる複数の集団を用いるので、正確な形質データおよび分子マーカーデータを得ることを心がける。また、種子採集調査に関しては、圃場の配置デザイン等の準備に備える。
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