水利用効率の要素はモデルC4草Setariaにおいて独自の遺伝的特徴を持つ

植物の成長と水の使用は、遺伝的に制御された形態的および生化学的特性に影響される相互関係にあるプロセスです。異なる環境での成長を持続するために植物の水利用効率（WUE）を改善することは、作物の収量を向上させ、農業の持続可能性を高める重要な育種目標です。しかし、従来の方法を用いたWUEの遺伝的改善は、フィールド環境の低スループットと環境の不均一性のために困難であることが証明されています。これらの制限を克服するために、本研究では高スループット表現型解析プラットフォームを用いて、十分に水やりされた条件と水制限された条件において、種間のSetaria italica × Setaria viridis再組換え近交系集団の日次植物サイズと水利用を定量化しました。我々の発見は、植物のサイズと水利用の測定がこのシステムにおいて強く相関していることを示しています。したがって、線形モデルアプローチを用いてこの関係を水利用に対する植物サイズの予測値と、遺伝子型レベルでのこの関係からの偏差に分割しました。植物サイズ、水利用、WUEを記述する結果得られた特性はすべて遺伝可能であり、土壌の水利用可能性に応じて変化することができ、異なる水やり処理の下での植物WUEの要素の遺伝的解剖を可能にしました。連鎖地図作成により、WUEの二つの異なる多面的要素の基盤にある主要な遺伝子座が特定されました。この研究は、野生および飼いならされた系統から得られるWUEを制御するアレルが、モデルC4属Setariaにおいて特定の降水レジームを考慮した特性値を予測可能に調整するために利用できることを示しています。