③ 作物ゲノム育種研究基盤の高度化

③ 作物ゲノム育種研究基盤の高度化

課題番号2013023126
研究機関名農業生物資源研究所
研究期間2011-2015
年度2013
研究問題1.画期的な農作物や家畜等の開発を支える研究基盤の整備
大課題(2)農業生物のゲノムリソース・情報基盤の整備・高度化
中課題③ 作物ゲノム育種研究基盤の高度化
大項目第2 国民に対して提供するサービスその他の業務の質の向上に関する目標を達成するためとるべき措置
中項目1.試験及び研究並びに調査
摘要1. 生産力検定試験データを用いて構築した統計モデルをもとに植物体全重のゲノミックセレクションを実施し、遺伝子型に基づいて選 抜した系統の実測値に選抜効果が認められた。また、8種類の多収イネ品種を起点とする8系交雑F1集団のゲノム構造を調査し、8品種のゲノムがほぼ理論通りに混合していることを確認するとともに、F1の相互交配によるゲノムシャッフリング集団の作出を進めた。
2. これまで抵抗性遺伝資源が見つからなかったもみ枯細菌病菌に対して効果を示す遺伝子を見出した。苗腐敗症についてはNona Bokraに由来する抵抗性QTL(qRBS1)の候補領域を390kbに絞り込んだ。もみ枯症についてはKeleに由来する抵抗性QTLを第1染色体に検出した。両QTLの準同質遺伝子系統は劣悪な形質を伴わないため、抵抗性の育種素材として有望であることが示された。
3. 多収品種タカナリの持つ個葉光合成速度を高める遺伝子GPSを同定した。タカナリ型GPS遺伝子は既報の細葉遺伝子NAL1の機能低下型で、葉が厚くなり、単位面積あたりの葉肉細胞の数が増加し、葉身内の窒素含量が高まることで、単位面積あたりの二酸化炭素吸収量が増加すると考えられた。
4. 機能型DRO1を持つDro1-NILは非機能型DRO1を持つ浅根品種IR64より干ばつ下で深根になり、3倍近い増収となった。PEGを使った浸透 圧ストレス試験では両系統間で乾燥耐性能に差は見られなかったことから、機能型DRO1は深根化によって乾燥回避能を高め、増収に貢献することが明らかとなった。
5. コシヒカリの広域適応性を決定する出穂期関連遺伝子(Hd16)は、100年前に日本国内で育成された品種森多早生に生じた機能欠損型 の突然変異に由来することを明らかにした。
6. 新規アセンブル法(de novo assembly)により構築した国産ダイズ品種「エンレイ」のコンセンサス配列は、参照配列(米国ダイズ品種「Williams 82」)に対するカバー率が45.6%であるものの、真正染色質領域のほぼ全域に渡っており、国産品種の基本情報となる。ま た、エンレイの配列の一部には、参照配列と順序が逆転する領域が認められた。
7. ダイズの収量構成要素、基本栄養生長性、ウイルス病抵抗性、葉焼け病抵抗性、品質などの重要形質に関わる遺伝子の候補領域の絞込みを進めるとともに、開花まで日数の約60%を説明するE1、E2、E3及びE4の各遺伝子座の対立遺伝子型の配列を解読し、判別用DNAマーカ ーを開発した。さらに、エンレイのEMS変異体ライブラリーを作出し、E1及びE4について新規変異アリルを獲得して表現型を確認した。
8. 形質転換体における導入遺伝子の発現安定化のために、キュウリモザイクウイルス(CMV)のジーンサイレンシング緩和遺伝子(2b)を 導入し、外来遺伝子の発現安定化とともに、内在遺伝子のジーンサイレンシングの抑制を確認した。
研究分担山本 敏央
杉本 和彦
田口 文緒
福岡 修一
米丸 淳一
福田 篤徳
溝淵 律子
山内 歌子
宇賀 優作
堀 清純
上田 忠正
石本 政男
加賀 秋人
佐山 貴司
協力分担関係クミアイ化学
筑波大学
京都大学
(独)農業・食品産業技術総合研究機構
東京農工大学
国際熱帯農業センター(コロンビア)
名古屋大 学
予算区分技会交付金研究 イノベーション創出事業 農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業 委託プロ[気候変動プロ] 委託プロ[次世代ゲノム基盤プロ] 文科省[科研費] 文科省・JST競争的資金 文科省・その他 その他
業績(1)Control of root system architecture by DEEPER ROOTING 1 increases rice yield under drought conditions
(2)Mapping and validation of QTLs for rice sheath blight resistance
(3)A natural variant of NAL1, selected in high-yield rice breeding programs, pleiotropically increases photosynthesis rate
(4)A novel waxy allele in sorghum landraces in East Asia
(5)A novel rice cytochrome P450 gene, CYP72A31, confers tolerance to acetolactate synthase-inhibiting herbicides in rice and Arabidopsis
(6)Identification of qRBS1, a QTL involved in resistance to bacterial seedling rot in rice
(7)Introgression of two chromosome regions for leaf photosynthesis from an indica rice into the genetic background of a japonica rice
(8)ガンマ線照射による突然変異育種法を用いた難脱粒性カドミウムファイトレメディエーション用イネ系統「MJ3」および「MA22」の育成
(9)Detection and verification of QTLs associated with heat-induced quality decline of rice (Oryza sativa L.) using recombinant inbred lines and near-isogenic lines
(10)Genome-wide DNA polymorphisms in seven rice cultivars of Temperate and Tropical Japonica groups
(11)Mapping a quantitative trait locus for resistance to bacterial grain rot in rice
(12)Detection of QTLs to reduce cadmium content in rice grains using LAC23/Koshihikari chromosome segment substitution lines
(13)Natural variation of the RICE FLOWERING LOCUS T 1 contributes to flowering time divergence in rice
(14)Seed coat pigmentation in transgenic soybean expressing the silencing suppressor 2b gene of Cucumber mosaic virus
(15)イネの干ばつ耐性を高める深根性遺伝子の特定
(16)RICE SALT SENSITIVE3 forms a ternary complex with JAZ and class-C bHLH factors and regulates jasmonate-induced gene expression and root cell elongation
(17)Rice DEP1, encoding a highly cysteine-rich G protein γ subunit, confers cadmium tolerance on yeast cells and plants
(18)Construction and targeted retrieval of specific clone from a non-gridded soybean bacterial artificial chromosome library
(19)HapRice, a SNP haplotype database and a web tool for rice
(20)A major QTL controlling deep rooting on rice chromosome 4
(21)Genetic variation in four maturity genes affects photoperiod insensitivity and PHYA-regulated post-flowering responses of soybean
(22)Hd16, a gene for casein kinase I, is involved in the control of rice flowering time by modulating the day-length response
(23)Isolation of a novel mutant gene for soil-surface rooting in rice (Oryza sativa L.)
(24)Natural variation in the genes responsible for maturity loci E1, E2, E3 and E4 in soybean
(25)Historical changes in population structure during rice breeding programs in the northern limits of rice cultivation
(26)イネの感光性遺伝子Ehd3とその利用
(27)アセト乳酸シンターゼをコードする遺伝子
(28)アセト乳酸シンターゼをコードする遺伝子
(29)ナトリウム/プロトン対向輸送体遺伝子
(30)ナトリウム/プロトン対向輸送体遺伝子
(31)ナトリウム/プロトン対向輸送体遺伝子
(32)ナトリウム/プロトン対向輸送体遺伝子
(33)ナトリウム/プロトン対向輸送体遺伝子
(34)ナトリウム/プロトン対向輸送体遺伝子
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030203653
収録データベース研究課題データベース

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