樹冠・樹幹型情報を取り入れた材質形質のゲノミック予測モデルの確立

建立结合树冠和树干类型信息的材料性状基因组预测模型

• 批准号: 22H02411
• 负责人: 武津 英太郎
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Forest Research and Management Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02411/
• 关键词: ジェノミック予測; 樹冠情報; 樹幹型形質; スギ; ゲノミック予測; 材質; 樹冠; 樹幹形質

本研究は、スギをモデルとし、ゲノミック予測による材質形質の予測精度向上を目的とし、材質形質とゲノム情報を直接的に結びつける従来のモデルを発展させ、樹冠・樹幹型形質と材質形質との関係性をモデルへ組み込み、予測・検証・理解を通し、予測精度の向上を図ることを目標としている。材質形質の予測モデル構築のためのトレーニングデータ取得の材料として、スギさし木クローンが植栽された20年生の林分において遺伝子型の決定と形質評価を進めた。対象クローンの一部である176クローンについて、高濃度ランダムプライマーによるアンプリコンライブラリを作成し、次世代シークエンサーにより塩基配列を決定し（GRAS-Di、トヨタ自動車）、1塩基多型の探索を行った。形質評価対象個体の一部、509個体について、材質形質の一つであるヤング係数の簡易推定値である応力波伝播速度について計測を行った。また、513個体の胸高部より材質形質の測定のために12mmの成長錐を用いてコアサンプルを採取した。UAV-LiDARを用いて、樹冠形状の形質取得に必要な3次元点群データの取得を行った。予測モデルの検証を行う試験地である交配実生試験林において、UAV-LiDARによる樹冠部の3次元点群データの取得を行うとともに、地上LiDARにより樹幹部の3次元点群データを取得した。樹冠・樹幹型形質における材質形質の制御機構の理解に向け、複数の樹冠率になるように枝量を調整したスギクローンの10年生60個体より、胸高部位形成層付近および胸高部と生枝下の中間地点より植物ホルモン量測定用のサンプルを採取した。98クローンについて応力波伝播速度のゲノミックセレクションを試行したこところ、予測値と実測値の相関係数は0.53となり、ゲノムの予測モデルの構築のために必要な表現型・遺伝子型データの収集を進められていることが確認できた。

这项研究旨在提高使用雪松作为模型预测材料特征的准确性，并通过基因组预测来预测材料特征的准确性，并开发一种传统的模型，该模型将材料与基因组信息直接联系起来，结合了领域的关系，并将其结合在盖层和型号和材料特征和材料特征之间的关系中，并通过验证范围，以提高鉴定性，以验证估计和验证。基因型的测定和性状评估是在20年级的林分中进行的，其中种植了雪松树克隆作为获取培训数据的材料，以构建材料性状的预测模型。对于是目标克隆一部分的176个克隆，使用高浓度随机引物创建了扩增子库，并使用下一代序列器（GRAS-DI，Toyota Motor Corporation）和单基本多态性确定基本序列。为了评估某些个体和509个个体，应测量应力波传播速度，这是对杨氏系数的简单估计值，即材料特征之一。另外，使用12 mm生长锥从513个个体的乳房高度收集核心样品，以测量材料特征。使用UAV-LIDAR，获取获得冠层形状特征所需的3D点云数据。在一个测试地点的交叉幼苗测试林中，正在使用无人机lidar获取冠层的3D点云数据，而树干的3D点云数据是使用陆层刺激器获取的。为了了解冠层和躯干类型特征控制材料性状的机制，从60个10年的雪松克隆中收集了植物激素水平的样品，其分支体积经过调整以达到多个冠层速率，从头孢叶层状形成层附近，以及乳房高度和乳房高度和乳房高度和新鲜分支的中点。当我们试图为98个克隆选择应力波传播速度的基因组选择时，预测值与实际测量值之间的相关系数为0.53，证实了收集了基因组预测模型所需的表型和基因型数据。

项目成果

40年生スギにおける成長・樹型と遺伝的効果による応力波伝播速度の予測モデルの検討

基于 40 年树龄日本柳杉的生​​长、树型和遗传效应的应力波传播速度预测模型的检验

• 发表时间: 2023
• 作者: 武津英太郎;倉原雄二;栗田学;久保田正裕
• 通讯作者: 久保田正裕

九州育種基本区のスギ人工交配実生集団における樹冠形状の遺伝性

九州繁育基地人工杂交日本柳杉苗木群体冠形遗传力

• 发表时间: 2023
• 作者: 武津英太郎;倉原雄二;松永孝治;平岡裕一郎
• 通讯作者: 平岡裕一郎