作物育種の新時代: 遺伝、特性、環境を融合し未来を創る

読了時間: 2 分
によって Maria Lopez
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多様な気象条件の下で多様な作物が栽培されている畑。

Tokyo作物を改良するためには、遺伝子、形質、環境条件がどのように相互作用するかを理解することが重要です。この知識を活用することで、科学者たちはより強く、収量の多い作物を開発することができます。アイオワ州立大学のユージャンミンをはじめとする研究者たちは、同じ遺伝的構造を持つ植物が異なる環境で異なる振る舞いをする、表現型可塑性という概念を研究しています。この研究は作物育種の改善に役立っています。

新システムは作物研究において重要な進歩です。遺伝データ、形質記録、気象情報を活用し、異なる状況下でトウモロコシの19の特徴を分析します。このシステムは、作物品種の選定と改良を支援します。

多くの遺伝子マーカーを活用し(本研究では2000万以上)、過去の気象データと植物の特性を比較分析しています。新たな環境での花の開花時期などの特性を予測する洞察を提供し、収量と耐性を向上させる特性選択の指針を提示します。

この手法は植物の成長予測能力を向上させます。研究チームは、新しい植物種や異なる栽培条件でも、植物の開花時期を90%以上の精度で予測することに成功しました。これにより、複雑なデータを活用する価値が明らかになりました。植物の形状といった他の特徴の予測精度は低かったものの、この手法は従来の環境要因を無視する育種方法に比べて、大きな変化をもたらしています。

科学者たちが発見をMaizeGDBのデータベースに入力することで、共同研究がスムーズに進む。この大規模なデータセットへのアクセスにより、トウモロコシの研究だけでなく、他の作物の研究も進展する可能性が生まれる。気候変動が農業に新たな課題をもたらす中、こうした進歩は極めて重要だ。

ユー氏の研究は、学術的な興味を超えて実用的な利益をもたらします。それは大規模な作物改良の方法を提供します。すでに大規模な育種会社がこれらの方法に関心を持っています。研究者たちは自然のフィールド条件で見られる課題に直接取り組むことができ、生産性と持続可能性を向上させるためのより良い戦略を生み出しています。この新しい作物研究のアプローチは、より広い環境を考慮する必要性を示し、将来の農業の成功に向けた重要なツールを提供しています。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1101/gr.279027.124

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Laura E. Tibbs-Cortes, Tingting Guo, Carson M. Andorf, Xianran Li, Jianming Yu. Comprehensive identification of genomic and environmental determinants of phenotypic plasticity in maize. Genome Research, 2024; 34 (8): 1253 DOI: 10.1101/gr.279027.124
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