| 1. |
能勢 美峰, 花岡 創, 武津 英太郎, 栗田 学, 三浦 真弘, 平岡 裕一郎, 井城 泰一, 三嶋 賢太郎, 高橋 誠, 渡辺 敦史, 気候の異なる３つの植栽地におけるスギクローンの遺伝子発現の年周性の違い, 日本森林学会大会発表データベース, 10.11519/jfsc.133.0_424, Vol.133, p.424, 2022.05, 気候変動と考えられる気象条件等の変化が顕在化しつつある近年、環境がスギ(Cryptomeria japonica D. Don)に与える影響を理解することは益々重要になっている。本研究では、年間を通じて環境がスギに与える影響を分子レベルから明らかにするため、気候の異なる３箇所（山形県東根市、茨城県日立市、熊本県合志市）に同一クローンのさし木苗を植栽し、遺伝子発現の年周性についてマイクロアレイを用いて解析した。得られた発現データを基に主成分分析を行ったところ、成長期（６～９月）よりも休眠期（１～３月）に植栽地による違いがより大きいことが明らかになった。山形と熊本を比較すると、山形では休眠期においてストレス応答関連遺伝子の発現量がより高く、成長関連遺伝子の発現量がより低かった。春の成長に関与すると推定されるアミノ酸合成関連遺伝子の発現量は気温に対して負の相関を示し、冬期に発現量が増加し、特に寒冷の山形で発現量が高かった。これらのことから、環境に応答してスギの発現遺伝子は変動しており、植栽値間の年周性の違いに関して休眠期の環境条件の違いが大きく影響すると推定された。. |
| 2. |
渡辺敦史, ウルシ林の遺伝資源管理の実態と品種改良に向けて, 森林科学, 2021.10. |
| 3. |
渡辺敦史, ウルシ林の遺伝的多様性評価と遺伝資源管理, 森林技術, 2020.12. |
| 4. |
大平峰子, 花岡創, 平岡裕一郎, 渡辺敦史, スギさし木苗の根系成長におけるクローン間変異, 日本森林学会大会学術講演集, 10.11519/jfsc.127.0_285, Vol.127th, pp.139-285, 2016.03, 個体による成長の差を理解するには、地上部のみならず根系の特性を把握する必要がある。そこで本研究では、１年を通したさし木苗の根系成長を調査し、そのクローン間差異を明らかにすることを目的とした。材料として関東育種基本区の精英樹４クローン（郷台１、上都賀７、天竜11および甘楽１）を使用し、2015年３月中旬にさし木苗をロングポット内に移植した。１ヶ月ごとに各クローン２～３本を掘り取り、地上部と地下部に分けてスキャン後、乾燥重量を測定した。スキャンした画像から根長等の特性をWinRHIZOで計測した。 さし木苗の根系の全長は、植え付け時から指数関数的に増加した。11月時における根の全長は、3.7m（甘楽１）から6.1m（天竜11）と大きな変異を示した。また、T/R比には4.4（天竜11）から7.6（上都賀７）の、比根長（根長／根重）には0.68（郷台１）から1.13（上都賀７）の変異が認められた。以上のことから、スギのさし木苗の根系成長にはクローン間変異が存在することが示された。さらに、上都賀７は乾物生産の根への分配量が少なく細根が多い、天竜11は根への分配量が多い、郷台１は太い根が多いというクローンの特徴が明らかになった。. |
| 5. |
平岡裕一郎, 平尾知士, 三嶋賢太郎, 田村美帆, 武津英太郎, 井城泰一, 坪村美代子, 能勢美峰, 大平峰子, 花岡創, 高橋誠, 星比呂志, 渡辺敦史, スギ精英樹におけるゲノムワイドアソシエーション解析とゲノミック予測, 日本森林学会大会学術講演集, 10.11519/jfsc.127.0_282, Vol.127th, p.138, 2016.03. |
| 6. |
柳原尚貴, 坪村美代子, 平岡裕一郎, 栗田学, 平尾知士, 高橋誠, 渡辺敦史, DNAマーカーに基づいた次世代優良少花粉スギの効率的スクリーニング, 日本森林学会大会学術講演集, 10.11519/jfsc.126.0_306, Vol.126th, No.0, pp.126-306, 2015.03, El-Kassabyら（2006）は、林木育種においてBreeding without Breeding（BwB）を提唱した。BwBとは、DNAマーカーを用いて個体の両親を推定し、自然交配実生後代を人工交配後代と同義とみなす考え方である。スギではほとんどの精英樹を網羅したSSRマーカーによるデータベースが整備されているため、BwB の実施に向けた準備段階にあるものの、現在使用しているマーカーセットには個体識別が容易でないものも存在する。従って、円滑に個体識別を行うためにも新たなマーカーセットのスクリーニングが必要となる。そこで、現在利用しているマーカーの整理に加え、最近公表された約30マーカーのスクリーニングを行った。これに伴い新たなSSRマーカーセットによる精英樹データベースを作成する必要があり、関東育種基本区選抜精英樹を中心とした取り組みを開始した。更に花粉親の正確な判定と外来花粉の存在を考慮して次世代シーケンサーによる少花粉スギ精英樹の葉緑体DNA中に存在するSNP探索も行っており、実際の試験地におけるBwB実施例と併せて報告する。. |
| 7. |
大平峰子, 花岡創, 平岡裕一郎, 栗田学, 渡辺敦史, スギのさし木発根性の季節変動とその要因, 日本森林学会大会学術講演集, 10.11519/jfsc.126.0_335, Vol.126th, No.0, pp.134-335, 2015.03, さし木増殖は林業上重要な形質であり，これに関する遺伝子の特定やDNAマーカーの開発は，選抜された個体において従来の大規模試験に依存することなく，遺伝的観点に基づいた評価を可能にする。ただし，急速に進展する遺伝子情報とは異なり，分子育種技術に利用する表現型形質の評価は困難であり，さし木についても例外ではない。分子育種に利用できる表現型形質を得るためには，目的とする形質の変動を把握することが前提となる。そこで本研究では，一年を通したスギの成長プロセスがさし木発根性に与える影響を把握するとともに，その生理学的要因を推定することを目的とした。2011年から2012年にかけて定期的に３クローンのさし木を行った結果，全てのクローンで６月に発根率が低下した。この時期は伸長成長が活発であるため，炭水化物が伸長成長に使用されて貯蔵量が少ないこと，また細胞の伸長成長を促すジベレリンの内生量が多いために不定根の形成が阻害されていると推定される。本発表では，2014年に行ったさし穂の炭水化物量の季節変動ならびに伸長成長期におけるジベレリン生合成阻害剤の効果について報告し，さし木発根性に与える生理学的要因について考察する。. |
| 8. |
三嶋賢太郎, 平尾知士, 田村美帆, 井城泰一, 平岡裕一郎, 能勢美峰, 坪村美代子, 花岡創, 藤原健, 黒田克史, 栗田学, 高橋誠, 渡辺敦史, スギの材質・成長形質に関するQTL解析, 日本森林学会大会学術講演集, 10.11519/jfsc.126.0_307, Vol.126th, No.0, pp.127-307, 2015.03, 材質形質および成長形質の改良は針葉樹の育種を進めていく上で最も重要な目標の一つである。そのため、森林総合研究所林木育種センターにおいては、精英樹の形質を評価するために検定林に植栽されたスギを中心に材質および成長に関わる諸形質を順次評価している。また、これら取り組みに加え、ゲノム情報を利用したマーカーや遺伝子そのものを利用した早期選抜手法についてもアプローチしている。現在までに、スギの各器官から時系列に沿ってサンプリングを行い、部位特異的cDNAライブラリーの作成およびマイクロアレイ解析を行ってきた。これに加え、構築した各器官のcDNAライブラリーをアッセンブルしてリファレンス配列とした上で、新たに数個体からリシーケンスすることよって、大量のSNP情報を蓄積してきた。得られたSNP情報及びマイクロアレイ解析によって明らかとなった発現情報を基にマーカーを作成し、複数家系の連鎖地図作成を行った。本発表では、作成した連鎖地図及び、約60の形質データを用いてQTL解析を試みたので報告する。. |
| 9. |
井城泰一, 大平峰子, 花岡創, 高島有哉, 平岡裕一郎, 渡辺敦史, スギ精英樹クローンの苗畑における初期成長の評価, 日本森林学会大会学術講演集, 10.11519/jfsc.126.0_321, Vol.126th, No.0, pp.130-321, 2015.03, ユーカリやテーダマツでは遺伝子情報と成長や材質等の形質データを対応させることで、形質変異に関与する遺伝子領域を推定する手法であるアソシエーション解析が行われ、遺伝子と形質の関連性を明らかにする試みが検討され始めている。スギにおいてもこのような遺伝子情報の整備が進められており、これらの遺伝子情報と形質変異を結びつけてアソシエーション解析が行われると予想される。本研究では、このようなアソシエーション解析に向けたスギ精英樹の成長評価の一環として、関東育種基本区で選抜されたスギ精英樹50クローンのさし木苗を対象に苗畑で初期成長量の評価を行った。試験に用いた材料は、2012年3月にさし木を行い2013年4月に苗畑に定植した。なお2013年11月に5段階の発根指数による根系評価を行っている。初期成長量の評価は、2014年4月1日から11月中旬まで1週間おきに伸張量を測定した。発表では、各クローンの1年間の成長量およびクローン毎の成長パターンを示し、発根指数や検定林における調査結果との関係について報告する。. |
| 10. |
三浦真弘, 花岡創, 平岡裕一郎, 井城泰一, 磯田圭哉, 武津英太郎, 高橋誠, 渡辺敦史, 共通系統を用いたスギ初期成長の産地間差の解析, 日本森林学会大会学術講演集, 10.11519/jfsc.126.0_322, Vol.126th, No.0, pp.130-322, 2015.03, 林木は、異なる環境に種苗を移動した場合、成長等形質に影響する可能性が懸念される。このため、主要林業用樹種のスギでは、環境条件や天然分布の情報を基に種苗配布区域が設定され、種苗の移動が制限されてきた。一方、林木育種事業により設定された次代検定林の調査データとGISデータを利用して特定地域内の林木の移動による影響評価の解析を行ってきたところ、確かに移動の方向により不利益が生じる場合が認められるものの、影響を生じない場合もあることなどが明らかとなった。しかし、日本では共通系統を利用して異なる環境間の大規模植栽試験の実施とその詳細な影響評価について報告例がなく、広域の種苗移動による影響の有無について不明なままである。本研究では、全国各地のスギ精英樹27クローンを用いて、全国9カ所の苗畑で2年間の成長を調査し、産地および植栽場所による成長への影響を評価した。これらのデータを元に種苗を移動した場合のスギの影響評価について検討を行い、現行の種苗配布について議論を行う。. |
| 11. |
平岡裕一郎, 光田靖, 井城泰一, 花岡創, 武津英太郎, 三浦真弘, 渡辺敦史, 環境因子を考慮したスギさし木クローンの成長解析, 日本森林学会大会学術講演集, 10.11519/jfsc.126.0_337, Vol.126th, No.0, pp.134-337, 2015.03, 林木育種において、将来の気候変動による造林適地のシフトに対応するため、未検定の箇所や将来の気候シナリオの下での成長予測を可能にするモデルの構築が必要である。このため、月別の日射量、平均気温および大気飽差（VPD）を環境要因の説明変数、バイオマス成長量を応答変数として、系統ごとの環境に対する成長の反応性を定量的に説明できるモデルの構築を行った。これは、生理学的プロセスを基にした3-PG（Physiological Principles Predicting Growth）モデルを改変し、（1）光合成有効放射の吸収；（2）総一次生産への変換；（3）環境要因による光合成の律速；（4）呼吸；（5）リターフォールと根のターンオーバー；（6）バイオマスの分配の6つのプロセスを仮定したものである。複数のスギさし木クローン検定林のデータを使用したシミュレーションの結果、同一クローンの光合成に関するパラメータは、異なる環境においても類似した値を示した。この結果は、各クローンの成長能力（光合成能力）と環境要因による律速が分離できることを示唆する。本モデルを発展させることにより、任意の環境における各クローンの成長パフォーマンスの推定が可能となる。. |
| 12. |
田村美帆, 渡辺敦史, DNAマーカーの概要と林木育種への適用(４)SSR vs SNP, 2014.12. |
| 13. |
平尾知士, 渡辺敦史, 針葉樹の葉緑体ゲノムを対象とした最近の研究動向, 2014.07. |
| 14. |
渡辺敦史, 分子生物学的手法を利用した次世代マツノザイセンチュウ抵抗性品種開発の取り組み, 2014.04. |
| 15. |
坪村美代子, 平岡裕一郎, 栗田学, 高橋誠, 渡辺敦史, 優良な形質を併せ持つ雄性不稔スギの作出―雄性不稔スギリソース整備に向けて―, 日本森林学会大会学術講演集(CD-ROM), 10.11519/jfsc.125.0_719, Vol.125th, No.0, pp.277-719, 2014.03, 雄性不稔スギ「爽春」は花粉を全く放出しない花粉形成突然変異体である一方、精英樹と比較して成長がやや劣る。そこで、林木育種センターでは成長や材質等林業形質の優れた雄性不稔スギの作出を目指して、爽春と精英樹との交配を進め、F2世代の成長量評価を行っている。植栽3年目の樹高平均はF2可稔個体で231.5cm(198本)、F2不稔個体では211.2cm(62本)であり、対照である精英樹オープン実生家系が271.1cm(33本)であることから、爽春F2家系は対照個体と比較して成長量が劣ることが示された。一方で、植栽2年目のF2成長量データを基に、爽春交配家系（F1、戻し交雑家系）の効果を線形混合モデルにより推定した結果、F1の後代の能力は爽春と比較して最大16%改良されており、精英樹との交配による成長量改良が可能であることが示された。将来的には、さらに精英樹との交配を進めると共に、様々な形質を有する雄性不稔スギリソースを整備し、社会ニーズに対応できる育種素材として活用していく予定である。. |
| 16. |
渡辺敦史, DNAマーカーの概要と林木育種への適用(2)DNAマーカーによる個体識別
, 北海道の林木育種 56(1), 13-17, 2013, 2013.06. |
| 17. |
渡辺 敦史, DNAマーカーの概要と林木育種への適用① PCRとDNAマーカーの種類, 北海道の林木の育種、55：28-32, 2013.02. |
| 18. |
Ryoshiro Munehisa, Yosuke Hisataka, Etsuko Moritsuka, Kentaro Uchiyama, Atsushi Watanabe, Yoshihiko Tsumura, Hidenori Tachida, Extended linkage disequilibrium in non-coding regions in a conifer, Cryptomeria japonica, GENES & GENETIC SYSTEMS, Vol.87, No.6, p.399, 2012.12. |
| 19. |
Etsuko Moritsuka, Yosuke Hisataka, Miho Tamura, Kentaro Uchiyama, Atsushi Watanabe, Yoshihiko Tsumura, Hidenori Tachida, Extended linkage disequilibrium in noncoding regions in a conifer, Cryptomeria Japonica, Genetics, 10.1534/genetics.111.136697, Vol.190, No.3, pp.1145-1148, 2012.03, We measured linkage disequilibrium in mostly noncoding regions of Cryptomeria japonica, a conifer belonging to Cupressaceae. Linkage disequilibrium was extensive and did not decay even at a distance of 100 kb. The average estimate of the population recombination rate per base pair was 1.55×10 -5 and was |
| 20. |
Yosuke Hisataka, Etsuko Moritsuka, Kentaro Uchiyama, Atsushi Watanabe, Yoshihiko Tsumura, Hidenori Tachida, Extended linkage disequilibrium in non-coding regions in a conifer, Cryptomeria japonica, GENES & GENETIC SYSTEMS, Vol.86, No.6, p.438, 2011.12. |
| 21. |
渡辺 敦史, マツノザイセンチュウ抵抗性品種開発の最新研究, グリーンエイジ，36（６）: 17-20, 2009.06. |
| 22. |
平尾知士, 渡辺 敦史, 現代における葉緑体ゲノム研究の動向, 林木の育種，229，6-10, 2008.10. |
| 23. |
小澤創, 渡邊次郎, 陳宏玲, 渡辺 敦史, 福島県におけるマツノザイセンチュウ抵抗性育種事業のこれから, 林木の育種，217 : 1-5, 2006.04. |
| 24. |
菅野学, 陶山佳久, 原正利, 高橋誠, 渡邊敦史, 清和研二, 分子系統地理学的解析を用いた宮城県内におけるブナ苗木の流通許容範囲の推定, 日本森林学会大会学術講演集(CD-ROM), 10.11519/jfsc.117.0.31.0, Vol.117th, p.M23, 2006.04. |
| 25. |
渡辺 敦史, 林木育種におけるDNAマーカーの適用, 林木の育種，216：7-13, 2005.07. |
| 26. |
渡辺 敦史, 従来の育種技術とバイオテクノロジー等新技術との統合による新たな林木育種の展開：マイクロサテライトマーカーの開発と利用, 森林科学，41: 44-46, 2004.06. |
| 27. |
A. Watanabe, A. Widyatmoko, A. Rimbawanto, S. Shiraishi, Discrimination of teak (Tectona grandis) plus trees using selected random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers, Journal of Tropical Forest Science, Vol.16, No.1, pp.17-24, 2004.01, To achieve a highly reliable clone management of teak (Tectona grandis) plus trees, useful DNA molecular markers were surveyed using RAPD analysis and their ability to discriminate among plus tree clones was examined. A primary screening was performed for 120 arbitrary decamer primers, and 24 primers that generated 26 clear and unambiguous fragments were selected. In the secondary screening, the reproducibility of each fragment was investigated by six repetitions of polymerase chain reaction, and 13 fragments found to be most reproducible were finally selected. Evaluation of the discriminatory powers of these fragments suggested that the selected RAPD markers would be useful in the clone management of teak plus trees.. |
| 28. |
渡辺 敦史, DNA情報に基づくマツ属の分類と系統進化, 林木の育種，184：31-34, 1997.07. |
| 29. |
白石 進, 渡辺 敦史, 那須仁弥, 戸田忠雄, DNAがあかすアイノコマツの正体, 林木の育種，183：１-6, 1997.04. |
| 30. |
白石 進, 渡辺 敦史, 磯田圭哉, 分類困難な日本産針葉樹のDNA分類・系統学的研究, 森林文化研究，17：123-132, 1996.04. |
| 31. |
白石 進, 渡辺 敦史, 磯田圭哉, 河崎久男, 隔離分布する天然生北限カラマツの特性と保存. DNAが語る馬の神岳カラマツの生い立ち, 林木の育種，177：1-5, 1995.10. |
