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

基本信息

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

项目摘要

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。

这项研究是一项关于牡蛎基因组，水果生理和育种（Persmmons）的国际合作研究，与三位研究人员合作，他们从事零食基因组学，植物现象学和牡蛎遗传资源领域的独特倡议。在此框架内，主要研究人员自2022年9月以来一直留在美国加利福尼亚大学。使用京都大学拥有的遗传资源，在整个生长期间，从51种牡蛎品种中获得了总共2380种水果的3D水果模型。建立了一种测量复杂形状的方法，例如凹槽和牡蛎水果中的座位，还应用了转录组分析以分析确定复杂形状的机制。结果，Yabby的同源物被确定为定义凹槽形状多样性的候选关键因素。 2。使用PACBIO获得六倍牡蛎的整个基因组序列。尽管我们的目的是在单倍型水平上组装，但初始组装使我们只能准确地组装五个基因组中的五个。获得的序列用于分析确定区域的甜和涩味性能的多样性。 3。我们已经开始开发一种测量树体形状的方法。使用美国葡萄酒葡萄田作为模型，获取了与位置信息相关的大规模图像数据。此外，在实际领域中使用坐标标签获得了含有营养生长信息的数据。我们一直在开发一种新的机器学习体系结构，以实现形状测量。