2020 Fiscal Year Annual Research Report
ハイブリッド新種ゲノムが有するオミクス適応能の包括的な解析
| Project Area | Determining the principles of the birth of new plant species: molecular elucidation of the lock-and-key systems in sexual reproduction |
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| Project/Area Number |
16H06469
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| Research Institution | Humanome Lab., Inc. |
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Principal Investigator |
瀬々 潤 株式会社ヒューマノーム研究所, 本社, 代表取締役社長 (40361539)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 健太郎 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 客員教授 (10742629)
孫 建強 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業情報研究センター, 主任研究員 (90838624)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | ゲノム / 異質倍数体 / 機械学習 / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「鍵と鍵穴」の障壁を超え、交雑により生まれたハイブリッド新種は、農業において積極的に利用されている。現在育種されている種を見ても、コムギ、セイヨウナタネ、ワタなど多数ある。一方で、ハイブリッド新種が作成できたとして、その適応力は明らかではない。本研究では、これらの手法を発展させることで、ハイブリッド新種の環境適応の理解と予測を実施した。
ゲノム解析や遺伝子発現量解析について、これまで次世代シーケンサを利用したゲノムワイドな検出手法を構築した。ハイブリッド直後の状態のモデル異質倍数体Arabidopsis kamchaticaや、過去150年に誕生したアブラナ科新種Cardamine insuetaや同属のC. flexuosaを用いて、乾燥・水没・寒冷耐性遺伝子や重金属耐性遺伝子の発現量や変異を観測した。その結果、それぞれの親種の持つ長所を引き継ぐことで、新しいニッチで生存できる可能性を生態学的・分子生物学的に見つけてきた。さらに、さらにゲノムワイド多型解析手法を確立し、異質倍数体化によって有利な変異が蓄積して進化可能性が高まったことを支持する結果を得た。こうした進化パターンが異なった異質倍数体でも見られる一般的パターンであるかどうかを調べるため、辻班とともに異質倍数体パンコムギの日本品種農林61号のゲノムアセンブリを行った。そして、コムギ世界10ゲノムコンソーシャムと共同してパンコムギの進化ゲノム解析を行い、Arabidopsis kamchaticaと共通するパターンを見いだした。以上の様に、新種のゲノムが有するオミクス適応能の解析手法の確立と解析を実施した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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