西尾 剛

ダイコンのゲノム解析を進め、グルコシノレート含量を制御する遺伝子の単離同定を行う

本研究交流は、中国の乾燥地や半乾燥地でも栽培できる乾燥耐性のナタネを、遺伝子組換え技術を用いるのではなく、ＤＮＡ分析技術とゲノム情報を利用して自然変異や突然変異により作出することを目的とする。 具体的には、日本側はナタネの耐乾性を選別（スクリーニング）するための遺伝子一塩基変異多型（ＳＮＰ）マーカーの開発を担当し、中国側は耐乾燥ナタネ優良系統の交雑による新しい育種系統の作出を担当する。

塩害土壌の様々な塩分濃度等を解析し、津波塩害状況に合わせたアブラナ科作物品種を選抜、作付けし、塩害土壌に最適な品種の種子生産および農業復興とエコエネルギーを象徴する景観形成を目標として活動した。本事業採択前から被災土壌解析を行っていたが、宮城県内344地点の被災土壌調査および土壌分析を宮城県及び仙台市と連携して実施した。また、本農学研究科が保有するアブラナ科作物ジーンバンクから耐塩系統69系統を選び、これらを栽培して耐塩性を調べ、耐塩系統7系統を選抜し、これらの苗を被災水田および畑地に作付けした。

選抜系統を用いて「麗江新団黒谷」に由来する高度耐冷性について解析を行い、高度耐冷性のQTLを特定し遺伝子の単離を試みる

キャベツの黒腐病抵抗性等の病害抵抗性のQTL解析を行い、主要なQTLを含む染色体部分置換系統を作成して抵抗性の評価を行い、抵抗性遺伝子を含む染色体領域を絞り込む。他種のゲノム情報を利用してその染色体領域のDNAマーカー（主としてSNPマーカー）を多数作成し、そのマーカーを利用して短い染色体領域を含む染色体置換系統を作成することによって抵抗性遺伝子を含む領域を限定する。その領域をカバーするBACクローンのコンティグを作成し、その塩基配列を決定してDNAマーカーを作成する。

本研究は、独自に開発した簡易一塩基多型（SNP）分析法を利用した遺伝子型分析による低コストゲノム研究の実例を、日本独自の作物として重要なダイコンを材料として示すものである。ゲノム研究の結果可能となる根の肥大特性や、辛み、抽苔性、耐病性など育種に関わる遺伝子の同定は、ダイコン育種の効率化をもたらすだけでなく、肥大根を形成する新作物の開発の可能性も開くものとなる。またこの研究が他の多くの作物の低コストゲノム研究の先駆けとなることを目指す。

玄米のカドミウム低減のため、カドミウム低吸収性のイネ品種の育成が求められているが、玄米カドミウム濃度の品種間差は、土壌の種類やカドミウムの汚染レベルで変動する場合があり、安定して低吸収性の系統を選抜することは容易ではない。そのため、カドミウム低吸収性の選抜を効率よくかつ誤りなく行うことを可能とするDNAマーカーが求められる。比較的安定した低吸収性品種として見出されたアフリカの陸稲「LAC23」を親品種として、カドミウム低吸収性を有する実用的な品種の育成が東北農業研究センターで実施されるが、本研究は、「LAC23」のカドミウム低吸収性のQTLを見出し、低吸収性に関わる遺伝子に密に連鎖したSNPマーカーを開発し、そのSNPマーカーを利用した育種技術を構築することを目的とする。

米の品種は外観では識別困難なため、品種の偽装表示が問題となっているだけでなく、誤った品種表示をしてしまう可能性もあるため、生産、流通のあらゆる段階での品種判別が必要とされる。また、米の産地判別も必要とされる。独自に開発したドットブロットSNP分析法を利用することにより、米の品種や産地を判別可能とする技術を開発する。

近年、米の品質を著しく低下させる高温障害が多発しており、高温ストレスに対して抵抗性の品種を開発することが求められている。登熟期高温ストレス耐性の品種間差異をもたらす遺伝子が解明できれば、高温ストレス耐性品種を確実に短期間に育成することが可能となる。このような遺伝子の解明のため、耐性品種と感受性品種間で多型が検出できるDNAマーカーと染色体部分置換系統を作出し、登熟期高温耐性QTLの染色体領域を絞り込む。

日本稲の主要品種17を含む21品種を用いて、無作為に選んだ遺伝子のSNPを分析した。分析した約1500遺伝子の内、日本品種間で多型が検出できたのは211（14％）であった。最も近い組合せである初星とひとめぼれ間では13遺伝子（0.9％）にしか多型が検出できなかった。本研究により、日本品種間で利用できる多数のSNPマーカーが作出できるとともに、主要品種間で塩基配列が異なる遺伝子の数が推定できた。

Brassica rapa, Brassica oleracea, Raphanus sativusの3種のＳハプロタイプを種苗会社と協力して収集保存する。