ゲノミクスと果実フェノミクスに基づく倍数体果樹育種の新展開

基于基因组学和果实表型组学的多倍体果树育种新进展

• 批准号: 21KK0269
• 负责人: 西山 総一郎
• 金额: $ 9.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022 至 2024
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0269/
• 关键词: 果樹; 育種; 倍数性; 機械学習; ゲノム; カキ

本研究は倍数性ゲノミクス／植物フェノミクス／カキ属遺伝資源の分野でユニークな取り組みを行っている3名の研究者と協力して行うカキ (柿) のゲノム・果実生理・育種に関する国際共同研究である。この枠組みの中で、研究代表者は2022年9月からアメリカのカリフォルニア大学デービス校に滞在している。本年度は主に以下の3点の成果を得た。1. 工業用3Dスキャナーを用いることで、カキ果実の高精度モデリングが可能であることを確認した。京都大学所有の遺伝資源を用い、カキ51品種から生育期間を通して合計2380の果実3Dモデルを得た。カキ果実における溝、座等の複雑形状を計測する手法を確立し、トランスクリプトーム解析も適用して複雑形状の決定メカニズムを解析した。その結果、溝形状の多様性を規定する鍵因子の候補としてYABBYのホモログを同定した。2. Pacbioを用いて六倍体カキの全ゲノムシーケンスを得た。ハプロタイプレベルのアセンブルを目指したが、当初のアセンブルでは6つのゲノムのうち5つしか正確にアセンブルできなかった。得られた配列を用いて甘渋性決定領域の多様性解析を行った。3. 樹体の形状計測手法の開発に着手した。アメリカのワイン用ブドウ圃場をモデルとして用い、位置情報と関連付けられた大規模な画像データを取得した。また実際の圃場において、栄養生長情報を含むデータを座標ラベル付きで取得した。形状計測を可能とする新たな機械学習アーキテクチャの開発を進めた。

This study は ploidy ゲ ノ ミ ク ス / plant フ ェ ノ ミ ク ス / カ キ belong to heritage 伝 resources の eset で ユ ニ ー ク な group take り み を line っ て い る の researchers と together three し て line う カ キ (persimmon) の ゲ ノ ム, fruit be physiology, breeding に masato す る international joint research で あ る. こ の 枠 group み の で, research of representatives は September 2022 か ら ア メ リ カ の カ リ フ ォ ル ニ ア university デ ー ビ ス school に lag in し て い る. For this year, に the main に has the following three <s:1> achievements を to た. 1. Industrial 3 d ス キ ャ ナ ー を with い る こ と で, カ キ fruit be の high-precision モ デ リ ン グ が may で あ る こ と を confirm し た. Kyoto university all traces of の 伝 resources を い, カ キ 51 varieties か ら childbearing period を tong し て amounted to 2380 の fruit be 3 d モ デ ル を た. カ キ fruit be に お け る ditch, seat and other の after 雑 を shape measuring す る を established し, ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム parsing も applicable し て complex shape 雑 の decided メ カ ニ ズ ム を parsing し た. The そ results, the polymorphism of the groove shape <e:1>, the を determination of the する bond factor <e:1>, the と reserve factor て, the てYABBY ホモログを, and the ホモログを determination of the た. 2. Pacbioを is obtained by using を て hexaploid カキ <s:1> total ゲノムシ ケ ケ スを スを た. ハ プ ロ タ イ プ レ ベ ル の ア セ ン ブ ル を refers し た が, original の ア セ ン ブ ル で は 6 つ の ゲ ノ ム の う ち 5 つ し か right に ア セ ン ブ ル で き な か っ た. The られた column を is used to determine the domain by the て gan 渋 property and to analyze the を row った by the <s:1> multiplicity. 3. The tree shape measurement method <e:1> is developed by に starting with た. ア メ リ カ の ワ イ ン with ブ ド ウ nursery field を モ デ ル と し て in い, location intelligence と masato even pay け ら れ た large-scale な portrait デ ー タ を obtain し た. ま た be interstate の nursery field に お い て, tech students.their ownship keep growing intelligence を む デ ー タ を coordinates ラ ベ ル pay き で obtain し た. Shape measurement を may とする new たな machine learning ア キテ キテ チャ チャ <s:1> development を into めた.