高需要バラ切り花品種の分子育種に向けたトゲ形成遺伝子と花弁形状制御遺伝子の同定
| Project/Area Number |
23K23602
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| Project/Area Number (Other) |
22H02337 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
太田垣 駿吾 名城大学, 農学部, 准教授 (50597789)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
落合 正樹 岐阜大学, 応用生物科学部, 助教 (80755827)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | バラ / トゲ / 花弁形状 / 次世代シーケンス / ゲノムワイド関連解析 / アソシエーション解析 / 形質転換体作出 / ゲノム解読 / GWAS / RNA-seq / 形質転換 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、バラ切り花の嗜好性に関わるトゲ無し形質と花弁形状を司る原因遺伝子の単離を目的とし、両方の形質が分離するバラ交雑集団を用いて表現型と一塩基多型の相関分析を実施することで原 因遺伝子が座乗する染色体領域を同定する。さらにRNA-seq解析などにより、形質の発現にいたるまでの分子機構の解明と候補遺伝子の絞り込みを行い、最終的にはバラで候補遺伝子の発現量を改変した遺伝子組み換え個体を作出して表現型の変化を観察する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
バラ切り花の嗜好性は花器官の外観や花弁色、着花様式など多様な形質に基づいて判断されるが、それらの中で原因遺伝子が同定されたものは芳香性などごく一部に過ぎない。本研究では、嗜好性に関わるトゲ無し形質と花弁形状を司る原因遺伝子の単離を目的とし、両方の形質が分離するバラ交雑集団を用いて表現型と一塩基多型の相関分析を実施することで原因遺伝子が座乗する染色体領域の同定を試みる。当該年度では交付申請書に記載した研究実施計画に基づき、研究基盤の整備とトゲ無し形質発現に至るまでの分子機構の解析を実施した。
このうち研究基盤の整備については、Nanoporeシーケンシングの実施に向けたバラの葉からの高分子量DNA抽出系の検討とバラ形質転換体作出に向けたシュート培養系の検討を実施した。前者については、計画時に予定していたNuleoBond HMW DNAでの抽出過程でカラムの目詰まりが発生してシーケンスに必要な量の高分子量DNAを抽出することができなかったが、抽出キットをNucleon Phytopureへ変更することで必要量の高分子量DNAを抽出できることを見出した。後者については、供試材料と考えていたバラ品種PEKcougelのシュート培養効率が想定外に低かったため、新たに９つのバラ品種についてシュート培養効率とカルス誘導効率を比較し、有望な品種として'ジュビレ・デュ・プリンス・ドゥ・モナコ'を見出した。また、トゲ無し形質発現に至るまでの分子機構の解析については、Rosa multiflora ‘松島３号’ の倍加２倍体と４倍体バラ切り花品種‘PEKcougel’との交配に由来するBC1F1集団を用いたGRAS-Di法によるSNP検出とGWAS解析を行い、形質と有意な相関を示すSNPが複数座乗するピーク領域を第３染色体上に見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
GWASによりトゲ無し形質の原因遺伝子の座乗候補領域を検出できたことは、研究計画の達成に向けて大きな一歩といえる。また、交雑集団の拡張についても研究分担者により着実に実施されている。一方、ゲノム解読と形質転換実験では計画していたキットや品種での実験に予期していない問題が生じてしまい、その解決に時間を取られることとなってしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、計画に遅れが生じているゲノム解読と形質転換実験を優先的に実施する。また、研究計画に従い、トゲ無し形質と花弁形状について形質調査とGWASを実施し、トゲ無し形質については異なる年次であっても同じ第３染色体上に形質と有意な相関を示すSNPが複数座乗するピーク領域が検出されるのかを、花弁形状についてはピーク領域の検出を、それぞれ試みる。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
