現在実施中の研究課題

フィールド研究を主体として 近年、ゲノム情報解析技術が急速に発展し、多くの作物で主要な農業形質に関与する遺伝子が同定されるとともに、DNAマーカー選抜技術の確立・高精度化など、ゲノム情報を利用した育種が大きく発展しています。しかし、育種の対象となる重要形質、例えば、病虫害抵抗性、環境ストレス耐性、収穫物の食味・食感や外観品質には、多数の遺伝子に支配されているもの、環境や遺伝子-環境交互作用の影響を強く受けるもの、あるいは定量的・定性的評価が難しいものなどの複雑な形質が数多く存在します。精度の高いゲノム配列情報が得られる今、ゲノムと形質の統合的な解析の成否は、それに見あう精度の高い形質情報が得られるか否かにかかっています。今後の育種研究においては、農業上有用な形質について、形質評価精度に関わる栽培・実験手法や測定技術を向上させた上で、その遺伝的機作の解明や育種技術の開発に挑戦することが強く求められています。本分野では様々な作物を対象に栽培、観察、形質評価といったフィールドワーク、分子生物学実験やコンピュータを用いたゲノム情報解析、さらには情報技術を活用した形質評価法の開発等の幅広い研究を行っています。

研究項目と実施課題
遺伝資源の多様性解析とその利用・保全に関する研究
  • 野菜用アマランサスの種間・種内の遺伝的多様性解析 (吉岡・大澤)
  • カボチャ属遺伝資源の多様性解析 (吉岡)
栽培植物の適応・進化学的解析
  • ソバの日長反応性遺伝子の解析に基づく生態型分化機構の解明 (原・大澤)
  • サクラソウ花形質(色や形など)の多様化機構の解明 (大澤・原)
  • メロン果実形質(形態など)の多様化機構の解明 (吉岡)
重要農業形質の遺伝解析と育種技術の開発
  • ソバの脱粒性、休眠性、ルチン含量、耐倒伏性の遺伝解析 (原・大澤)
  • ゲノミックセレクションによるソバの生産性向上 (原・大澤)
  • サクラソウの世代促進法の開発 (大澤・原)
  • メロン単為結果性の遺伝解析と遺伝子単離 (吉岡)
  • キュウリ褐斑病抵抗性の遺伝解析とDNAマーカー選抜技術の開発 (吉岡)
遺伝子組換え作物等の環境影響評価手法の確立
  • 適応度を高めたGMナタネの曝露による環境リスク評価手法の確立 (大澤・吉岡)
  • NBT技術における導入遺伝子残存や変異発生等に関する科学的知見の集積 (大澤・津田)
野菜類の効率的採種技術の開発
  • 野菜類における花形質改良によるポリネーターの誘因効果の向上に関する研究 (大澤・吉岡)
情報技術を活用した表現型測定の高度化
  • 表現型計測の効率化に寄与する画像解析技術やタブレット端末用アプリケーションの開発 (吉岡)

外部資金による研究

科学研究費補助金
課題 キュウリ属作物の果実品質改良に寄与するゲノムデザイン育種基盤の構築
種目/実施期間 若手研究(A) / 2014-2017年度
担当者/共同研究機関 吉岡
概要 本課題では過去の遺伝資源探索において見出した果実の肥大性、形態、食味食感等の果実品質に多様な変異をもつキュウリ・メロン系統に注目し、キュウリ属作物の新規需要を生み出す新品種の効率的な育種に寄与するゲノムデザイン育種基盤を構築する。
研究助成金・委託研究(国・政府系関係機関)
実施課題 NBTの社会実装のための社会科学的調査と導入遺伝子残存や変異発生等に関する科学的知見の集積
外部資金名/実施期間 内閣府 戦略的イノベーション創造プログラム(SIP:エスアイピー) / 2014-2018年度
担当者/共同研究機関 大澤・原・津田 / 農業生物資源研究所、東邦大学他
概要 新しい育種技術(New Breeding Techniques: NBT)の社会実装(将来的に人や社会に役立つ科学技術として確立させる)に向けて科学的知見を集積することを目指しています。具体的には、NBTで作出 されたイネに生じる標的外の突然変異と、従来の育種技術(変異誘発や自然突然変異)で作出されたイネに生じる標的外の変異に差異が無いかどうかを、全ゲノ ム配列解析を行って比較する。
実施課題 ソバの作期拡大を可能にする生態型デザイン育種のための開花期関連マーカーの開発
外部資金名/実施期間 農林水産省 広域・大規模生産に対応する業務・加工用作物品種の開発プロジェクト 実需者等のニーズに応じた加工適性と広域適応性を持つ大豆品種等の開発 / 2014-2016年度
担当者/共同研究先 大澤・原
概要 本課題では、ソバ集団内の日長反応性遺伝子型頻度の改変により多様な開花期を持つ集団育成の可能性を検討し、今後のソバ作期拡大を可能にする生態型デザイン育種のための開花期関連DNAマーカーを開発する。
実施課題 ①GMセイヨウナタネの暴露によるリスク評価手法の確立
②適応度を向上させたGMダイズを評価するためのツルマメの生態学的特性の把握
外部資金名/実施期間 農林水産省 ゲノム情報を活用した農畜産物次世代生産基盤技術の開発プロジェクト 遺伝子組換え生物の生物多様性影響評価手法の開発 / 2013-2017年度
担当者/共同研究機関 大澤・吉岡・原・津田 / 農業生物資源研究所、農業環境技術研究所、国立環境研究所、東邦大学他
概要 ①本課題では適応度を向上させた遺伝子組換えセイヨウナタネの生物多様性影響評価に必要な競合性等に着目した暴露による環境リスク評価を行うための手法を開発する。特に、こぼれ落ち個体自身あるいは自生ナタネとの交雑個体、さらには浸透交雑により生じる雑種個体のリスク評価に資する手法の確立を目指す。
②本課題では適応度を向上させたダイズの生物多様性影響評価に必要な近縁野生種のツルマメの生態学的知見を集積する。ツルマメの生息環境・生活史の把握、および個体群の適応度に関する基本的情報を野外調査などから得る。
実施課題 ①海外キュウリ遺伝資源の特性解明
②海外カボチャ遺伝資源の特性解明
③海外アマランサス遺伝資源の特性解明
外部資金名/実施期間 農林水産省 海外植物遺伝資源の遺伝特性解析・収集プロジェクト 気候変動対応と国内農業競争力強化のための海外植物遺伝資源の特性解明 / 2014-2018年度
担当者/共同研究機関 吉岡・大澤 / 農業生物資源研究所、農研機構・野菜茶業研究所、同・作物研究所、同・北海道農業研究センター、信州大学他
概要 ①アジア由来のキュウリ遺伝資源について、糸状菌病抵抗性(褐斑病と炭疽病)の特性情報を取得し、アクセス可能な遺伝資源として農業生物資源ジーンバンクから公開する。
②カボチャ遺伝資源についてDNA分析に基づいて多様性解析を行い、類縁関係を明らかにするとともに、コアコレクションを構築する。
③葉菜用アマランサス品種の開発促進に資する品種開発基盤を整備することを目標に、わが国が保有する遺伝資源と共同研究相手国が保有するアジア原産遺伝資源について、葉菜用途適性として重要な栄養器官の肥大特性、周年安定生産を可能にする発芽・幼苗期における高温・低温耐性、茎葉の栄養成分含量等に関連する形質を評価するとともに、葉菜用アマランサスの分子育種基盤を構築する。
実施課題 ベトナム植物遺伝資源の探索(アマランサス主担当)
外部資金名/実施期間 農林水産省 海外植物遺伝資源の遺伝特性解析・収集プロジェクト アジア植物遺伝資源ネットワークの構築 / 2015-2018年度
担当者/共同研究機関 吉岡 / 農業生物資源研究所他
概要 本課題では、ベトナムにおいてアマランサス遺伝資源の現地調査・収集を行う。また、必要に応じてベトナムからの研究者を受入れ、遺伝資源の収集・増殖・保存手法等の技術指導を実施する。
課題 機能性を有し機械収穫に適する高品質新品種の育成と「信州ひすいそば」ブランドの強化
外部資金名/実施期間 農林水産省 農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業・実用技術開発ステージ(育種対応型) / 2014-2018年度
担当者/共同研究先 原 / 信州大学他
概要 本課題では、ルチン含量および耐倒伏性を対象とした遺伝解析を行い、形質の表現型と関連性の高い染色体領域を特定することで、DNAマーカーを用いたマーカーアシスト選抜法の開発を目指す。
研究助成金・委託研究(民間団体等) ※現在実施中の課題はありません。

過去の外部資金による研究

科学研究費補助金
  • ゲノム民俗植物学による古典園芸植物の文化財的意義の検証とその保全に方策の確立 / 大澤 / 基盤研究(A)・代表 / 2011-2014年度

  • メロンの単為結果性の遺伝学的解析と育種的利用に関する研究 / 吉岡 / 若手研究(B) / 2013年度(2011-2012年度は野菜茶業研究所で実施)
研究助成金・委託研究(国・政府系関係機関)
  • 農林水産省 ゲノム情報を活用した農畜産物次世代生産基盤技術の開発プロジェクト:多数の遺伝子が関与する形質を改良する新しい育種技術の開発(①タブレット型情報端末を利用した表現型測定支援システムの開発、②先端センシング技術を活用した表現型自動測定システムの開発) / 吉岡・大澤 / 2013-2014年度
研究助成金・委託研究(民間団体等)
  • 非公開課題 1件