2020 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Oryza 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4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．栽培化初期の種子採集の再現：野生イネ系統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を用いた種子採集実験結果の解析を行った。
２．栽培化において無芒化を促進した遺伝子座の同定：芒が最も短い戻し交雑自殖系統と栽培イネ親系統（O. sativa NipponbareおよびIR36）間のF2集団を用いてQTL解析を行い、それぞれ5箇所の無芒性に関与する微動遺伝座を推定した。また、栽培品種O. sativa IR36と野生イネ系統O. rufipogon W630の間で推定された第2染色体上の無芒性に関する遺伝子座をファインマッピングにより157.4 kbの領域に限定した。
３．栽培イネに残る有芒性の遺伝的機構の解明：熱帯アジア5カ国の在来品種の種子から抽出したDNAを用いて、芒に関する主要遺伝子座（An-1, LABA1, RAE2）における機能喪失変異をin/delマーカーを用いて検出した。
４．野生イネへの遺伝子流動の実態解明：海外調査（ミヤンマー・カンボジア・ベトナム）を行った野生イネ集団の周辺の田んぼで収集された栽培イネのDNAサンプルを用いて、芒に関する主要遺伝子座における機能喪失変異の調査をした。
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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
種子採集実験、微動遺伝子、ファインマッピングおよび遺伝子流動に関する項目は、ほぼ計画通り解析を終えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度計画している、無芒性に関与する主動遺伝子と微動遺伝子を組み合わせた系統を幼苗期に効率よくマーカー選抜できるよう準備する。これまでの研究結果をまとめ、栽培化以前から現在に至る有芒性および無芒性の意義を多角的な視点から総合考察できるよう心がける。
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