ヒメトビウンカ抵抗性イネ品種の抵抗性遺伝子座の同定と機能解析

• Project/Area Number: 21K05607
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39040:Plant protection science-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 松本 由記子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (80414944)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田村 泰盛 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (90370668)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: ヒメトビウンカ / 抵抗性 / イネ / CSSLs / QTL / ヒメトビウンカ抵抗性 / 遺伝子座 / マッピング / NIL

Outline of Research at the Start

研究ではヒメトビウンカ抵抗性イネ品種の抵抗性遺伝子座同定および機能解析を行う。申請者らはジーンバンクのイネ品種から、ヒメトビウンカの生存率が減少する6品種を新規に見いだした。このうち1品種はすでにCSSLs（染色体部分置換系統群）が利用できるため、抵抗性遺伝子座の同定と機能解析、NIL（準同質遺伝子系統）作出を行う。

Outline of Annual Research Achievements

ヒメトビウンカが媒介するイネの病害ウイルスに対する抵抗性遺伝子座はイネですでに利用されているが、ヒメトビウンカの増殖（生存）自体を抑制するイネ遺伝子は現在のところ利用されていない。
本研究ではヒメトビウンカの増殖自体を抑制するイネの抵抗性遺伝子座を同定・機能解析することを目的とする。ヒメトビウンカ抵抗性イネ（ウンカ生存率が低くなるもの）をジーンバンクのイネ69品種よりスクリーニングした。幼虫×幼苗の組み合わせでイネ6品種、成虫×幼苗の組み合わせではその6品種に加え16品種、合計22品種が新たに候補となった。これらはこれまでヒメトビウンカ抵抗性が報告されていた品種とは異なっていた。
遺伝子座調査のためこれらをコシヒカリと交配させ、現在のところ20品種でF1（Indelマーカーでヘテロであることを確認）およびF2が作成できた。F2を作成した品種で少数の種子を使ってあらためて成虫×幼苗での抵抗性を確認したところ、18品種で抵抗性が示唆された（2品種は抵抗性の再現性が見られなかった）。また、一部イネでもう少し生育させた若い苗で実験したところ、成虫×苗でヒメトビウンカの生存率が下がることから、イネの抵抗性は成長したイネでも存在すると考えられた。
一部品種のF2については、イネ各染色体で複数のIndelマーカーを設計しPCRと電気泳動で抵抗性遺伝子座を調査しているが、染色体のどこに座乗しているかはまだ決定されていない。抵抗性が見られる品種のうち、1品種では、研究室で別に作成した（組換え近交系）F5の種子が生育しつつあるため、この種子を用いて改めて抵抗性の遺伝子型を判別する予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

F2を作成した品種で少数の種子を使ってあらためて成虫×幼苗での抵抗性を確認したところ、18品種で抵抗性が示唆された。。また、一部イネでもう少し生育させた若い苗で実験したところ、成虫×苗でヒメトビウンカの生存率が下がることから、イネの抵抗性は成長したイネでも存在すると考えられた。一部品種のF2については、イネ各染色体で複数のIndelマーカーを設計しPCRと電気泳動で抵抗性遺伝子座を調査しているが、染色体のどこに座乗しているかはまだ決定されていない。

Strategy for Future Research Activity

抵抗性が見られる品種のうち、1品種では、研究室で別に作成した（組換え近交系）F5の種子が生育しつつあるため、この種子を用いて改めて抵抗性の遺伝子型を判別する予定である。