2012 Fiscal Year Annual Research Report
イネ種間交雑における胚乳発生異常の原因自然突然変異の単離・同定とその応用
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12J09954
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
大西 孝幸 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | イネ / 生殖的隔離 / 次世代シークエンサー解析 / ナチュラルバリエーション |
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| Research Abstract |
野生イネには,耐病性や環境ストレス耐性など育種資源として有用な形質(遺伝子)が潜在している.しかしながら,栽培イネとの種間交雑において生殖的隔離が発生し,育種への利用が妨げられている.種間交雑が実践できれば広範な遺伝資源の利用が可能となるため,生殖的隔離の打破は育種における重要課題の1つである.
イネ研究には多様な遺伝資源や実験結果の累積といったメリットがある一方で,世代時間が長く,夏季期間以外では胚乳形質を評価することが困難であるというデメリットがあった.また,イネ種間には,塩基配列やエピジェネティックな修飾パターンなどの違いによる自然突然変異が豊富に存在しているため,目的の形質を支配する自然突然変異を同定する事は,人為突然変異の同定と比較して,より困難な仕事とされている.しかしながら,自然突然変異は完全な機能欠損ではない場合が多く,そのまま育種に利用できる可能性が高い,という利点を備えている.
我々が開発したイネの屋内栽培系を用いることで,年間6世代の戻し交配や,季節や気候変動に影響されずに安定して胚乳形質を評価することが可能となる.また,オミクス解析によって網羅的に自然突然変異を検出することができる.これらによって,イネ研究や自然突然変異がもつデメリットを解消しつつ,イネ雑種胚乳における生殖的隔離の原因となる自然突然変異(ナチュラルバリエーション)の単離・同定が達成できる.
本年度は,胚乳発生不全の原因遺伝子座について,年間6世代のスピードでのイネ栽培によって作成した染色体断片置換系統を用いて,次世代シークエンサー解析により該当領域内の塩基変異を検出し,原因遺伝子を同定する目的で,形質転換植物による相補性試験を進めている.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
実験計画は,予定通り進行している.
年間6世代のスピードでのイネ栽培が,日本テレビに取り上げられ,記載論文が植物生理学会論文賞を受賞するなど高く評価された.
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| Strategy for Future Research Activity |
原因遺伝子を同定する目的で,形質転換植物による相補性試験を進めている.原因遺伝子が同定できれば,原因遺伝子の発現解析や機能解析を進めたい.
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