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Development of the DNA markers associated with the agronomically important traits in rose using a tetraploid population

Research Project

Project/Area Number 19K06016
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39030:Horticultural science-related
Research InstitutionMeijo University (2022)
Nagoya University (2019-2021)

Principal Investigator

Otagaki Shungo  名城大学, 農学部, 准教授 (50597789)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 落合 正樹  岐阜大学, 応用生物科学部, 助教 (80755827)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsバラ / トゲ / 花弁形状 / 次世代シーケンサー / GRAS-Di / アソシエーション解析 / VIGS / Gras-Di / 遺伝解析
Outline of Research at the Start

バラはゲノムの構造が複雑であるなどの要因により、遺伝解析による重要形質の責任遺伝子の同定が非常に困難です。そこで本研究では、トゲの有無に分離が見られる大規模バラ交雑集団に対してGRAS-Di技術と呼ばれる効率的な両親間多型検出技術を適用することで、有用形質(本研究ではトゲ無し形質)のマッピングと形質判別用DNAマーカーの開発系の確立を目指します。また、トゲ無し形質マッピング領域内に座乗する遺伝子群などを対象とした組織別発現解析や一過的発現抑制体の形質評価を行うことで、トゲ無し形質の責任遺伝子の同定も試みます。

Outline of Final Research Achievements

In this research, we performed the genome-wide association analysis (GWAS) of the prickle density. We also investigated whether we can perform the GWAS of the petal shape in rose by using a tetraploid population. For the former, the GWAS showed a peak on chromosome three, and single nucleotide polymorphisms in this region tend to be biased to the prickle-formed 'PEKcougel' allele. For the latter, we demonstrated that the differences in a petal shape (pointed tip and rounded) could be measured by applying a semi-landmark method and the principal component analysis. We speculated that a petal shape could be a quantitative trait from our tetraploid population's segregation analysis of the petal shapes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題では交雑集団を用いたアソシエーション解析によりトゲの有無と強い相関を示す染色体領域を見出しており,今後の研究の進展によりトゲ形成制御遺伝子の単離と機能解析を達成することができれば研究領域に非常に強いインパクトを与えることができると期待される.また,この染色体領域についてトゲの形成頻度が多い既存バラ品種と形成頻度が非常に少ない既存バラ品種を用いてDNA配列の比較解析を実施することで,トゲなしバラの効率的な育種に繋がるDNAマーカーの開発に繋がると期待される.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 2019

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] The identification of the <i>Rosa S</i>-locus provides new insights into the breeding and wild origins of continuous-flowering roses2022

    • Author(s)
      Kawamura Koji、Ueda Yoshihiro、Matsumoto Shogo、Horibe Takanori、Otagaki Shungo、Wang Li、Wang Guoliang、Hibrand-Saint Oyant Laurence、Foucher Fabrice、Linde Marcus、Debener Thomas
    • Journal Title

      Horticulture Research

      Volume: 9 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1093/hr/uhac155

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of the genes that regulate ornamental characters using theRosa multifloragenome database (http://rosa.kazusa.or.jp/)2019

    • Author(s)
      Nakamura N.、Hirakawa H.、Sato S.、Otagaki S.、Matsumoto S.、Tabata S.、Tanaka Y.
    • Journal Title

      Acta Horticulturae

      Volume: 1232 Issue: 1232 Pages: 111-118

    • DOI

      10.17660/actahortic.2019.1232.18

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 四倍体バラ交雑集団へのゲノムワイド関連解析の適用2021

    • Author(s)
      小林宏輔, 平石昌太郎, 落合正樹, 白澤健太, 磯部祥子, 白武勝裕, 松本省吾, 太田垣駿吾
    • Organizer
      令和3年度園芸学会秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] バラのトゲ形成関連遺伝子同定に向けた形成様式とトゲ原基の探索2021

    • Author(s)
      平石昌太郎, 長和宏, 落合正樹, 磯部祥子, 白武勝裕, 松本省吾, 太田垣駿吾
    • Organizer
      令和3年度園芸学会秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 画像解析によるバラ花弁形状の定量評価2021

    • Author(s)
      小林宏輔,落合正樹,白武勝裕,松本省吾,太田垣駿吾
    • Organizer
      令和 3 年度園芸学会春季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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