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2017年5月30日更新

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 (略称:次世代育種)

概要

作物の収量性や品質など多数の遺伝子が関与し、複雑な遺伝制御を受ける形質の新たな育種選抜技術を開発するために、イネ、ダイズ、コムギ、トマト、キャベツ、リンゴ、ナシ、カンキツにおけるゲノムワイドSNP情報の整備とその検出システム構築を行う。さらにSNP解析基盤を活用し、ゲノミックセレクションなどを中心とした複雑形質の新たな選抜育種技術の開発とその実証に取り組む。また、形質評価技術の効率化のための、画像処理やデータ集計システムなどの開発を行ない、我が国の作物におけるゲノム育種技術の飛躍的な発展を図る。

研究目的

作物のゲノム解読が進展し、イネのみならず、ダイズやコムギ、野菜や果樹などの多くの作物においてマーカー選抜育種による品種改良は著しく効率化されてきている。しかしながら、マーカー選抜育種は、その活用範囲を拡大している一方で、収量や品質など効果の小さな遺伝子が多数関与し、環境の影響を大きく受ける形質について、その適用限界も明らかとなってきている。本課題では、作物の収量性や品質など多数の遺伝子が関与し、複雑な遺伝制御を受ける形質の新たな育種選抜技術を開発するために、イネ、ダイズ、コムギ、トマト、キャベツ、リンゴ、ナシ、カンキツにおけるゲノムワイドSNP情報の整備とその検出システム構築を行う。さらにSNP解析基盤を活用し、ゲノミックセレクションなどを中心とした複雑形質の新たな選抜育種技術の開発とその実証に取り組む。また、形質評価技術の効率化のための、画像処理やデータ集計システムなどの開発を行ない、我が国の作物におけるゲノム育種技術の飛躍的な発展を図る。

達成目標

  1. ダイズ、コムギ、トマト、キャベツ、ニホンナシ、リンゴ、カンキツにおけるゲノムワイドSNPマーカーの検出とその解析基盤を確立する。
  2. イネ、ダイズ、コムギ、トマト、キャベツ、ニホンナシ、リンゴ、カンキツの収量性や種子あるいは果実品質について、ゲノムワイド連関解析による関与QTLの検出と集積あるいはゲノム選抜(ゲノミックセレクション)の実践を行い、選抜技術の信頼性あるいは実行性などを検証する。
  3. モデル対象作物(イネ、トマト、カンキツなど)の試験圃場における形質評価作業ならびにデータの記録やデータ解析を効率化するためのツールやソフトウエア開発、先端センシング技術を活用した表現型自動計測システム開発を通じて、形質評価ならびにデータ処理技術の高度化を図るための基盤技術あるいは情報を蓄積する。

研究内容

  1. ダイズ、コムギ、トマト、キャベツ、ニホンナシ、リンゴ、カンキツについては、日本の品種間で利用可能なゲノムワイドに分布するSNPを約2000種類程度検出し、その解析基盤を構築する。
  2. イネ、トマト、キャベツについてはゲノミックセレクションによって、収量性あるいは果実品質の選抜技術を検証する。
  3. ダイズ、コムギ、ニホンナシ、リンゴ、カンキツについて、収量性、種子や果実成分、日持ち性、開花時期などについて、ゲノムワイドアソシエーション解析により関与QTLを検出し、それらの集積個体の選抜を試みる。
  4. イネ・ムギ・ダイズ・カンキツを対象とした平面画像および立体画像の専用解析ソフトウエアを開発する。野菜や果樹類の圃場における系統・個体情報収集用のアプリケーションを開発する。ポット栽培植物のイメージング装置(ハードウエア)ならびに葉や果実など植物の成長量を定量化する画像解析ソフトウエアを開発する。

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NGB概略図

実施課題一覧(〜平成29年度)

↓課題番号をクリックすると、各実施課題の研究成果を見ることができます

課題番号 実施課題名 課題責任者 所属機関
NGB1001 国産ダイズ品種におけるゲノムワイドSNPマーカーの拡充 (平成26年度終了) 農業生物資源研究所
NGB1002 コムギゲノム選抜に資するアンカーマーカーセットの開発 (平成26年度終了) 東北農業研究センター
NGB1003 コムギ6B染色体ゲノム配列の高精度化とゲノム情報基盤の整備 農研機構 次世代作物開発研究センター
NGB1004 トマトおよびキャベツの次世代型マーカー育種技術開発のための全ゲノムDNA多型情報の網羅的整備 (平成27年度終了) 野菜茶業研究所
NGB1005 バラ科果樹の次世代育種技術開発のためのゲノムワイドSNPマーカーの整備 (平成27年度終了) 果樹研究所
NGB1006 カンキツの育種選抜に利用可能なゲノムワイドSNPの拡充 (平成27年度終了) 果樹研究所
NGB1007 ゲノムワイドSNPを使用したジェノタイピング解析支援 農研機構 次世代作物開発研究センター
NGB2001 イネの収量性向上に向けたゲノミックセレクションの実証  (平成26年度終了) 農業生物資源研究所
NGB2002 系譜ハプロタイプ情報を利用したイネの食味関連領域の推定と検証 農研機構 九州沖縄農業研究センター
NGB2003 ダイズの難解析形質を対象としたゲノム選抜育種法の開発 農研機構 次世代作物開発研究センター
NGB2004 小麦粉の色相に関するゲノム選抜手法の開発と実証 (平成26年度終了) 東北農業研究センター
NGB2005 ゲノムワイドマーカー情報に基づく多収・高糖度トマト選抜のための次世代型マーカー育種技術開発とその試行 農研機構 野菜花き研究部門
NGB2006 業務用初夏どり寒玉キャベツ育成のためのGS基盤の構築と実証 農研機構 野菜花き研究部門
NGB2007 ゲノムワイドなハプロタイプ定義によるリンゴの選抜育種法の開発 農研機構 果樹茶業研究部門
NGB2008 ゲノムワイド予測とゲノミックセレクションによるニホンナシの優良果実形質の育種技術開発 農研機構 果樹茶業研究部門
NGB2009 早生カンキツ育種効率化のための選抜育種技術の開発とその利用 農研機構 果樹茶業研究部門
NGB2010 ゲノム情報利用育種を支える情報解析技術の開発とその活用基盤の構築 東京大学
NGB3001 画像解析による形質評価のハイスループット化 (平成27年度終了) (公財)かずさDNA研究所
NGB3002 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 (平成26年度終了) 筑波大学
NGB3003 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 (平成26年度終了) 理化学研究所
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