ナシ果肉障害『みつ症』“激発系統”に特徴的な遺伝子群の検索とDNAマーカーの開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K07302
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 西谷 千佳子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, 上級研究員 (10370553)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 栄一 茨城大学, 農学部, 教授 (90292482)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ニホンナシ / みつ症 / マイクロアレイ

Outline of Annual Research Achievements

ニホンナシの「みつ症」は、果実成熟の進行に伴い、果肉の褐変などが見られる生理障害である。二十世紀梨の子孫の品種で頻発することから、遺伝的な要因の関与が示唆されるが、多数の遺伝子が関与する難関形質とされ、その遺伝子群の実態は不明である。また、感受性系統であっても環境変動も大きく、年次によって発症の程度が異なる再現性の低さから、解析が困難な形質である。そこで、本研究では、申請者らが作出した「みつ症」感受性系統、非感受性系統の兄弟系統を2組用いる。これらの系統では、感受性の系統は毎年全ての果実に「みつ症」を発症する一方で、非感受性系統ではたとえ過熟となっても「みつ症」を発症しないため、再現性が極めて高く、解析が容易で信頼性の高い結果が得られる。
本研究では、それぞれの兄弟間での遺伝子発現を「みつ症」発症前の未成熟な果実からマイクロアレイで比較し、感受性系統に特徴的な遺伝子発現を抽出し、2組の兄弟で共通の特徴を見出すことである。2017年度までに感受性系統で高い発現を示す遺伝子を40、低い発現を示す遺伝子を75個見出した。これらの遺伝子群の中には、メタロチオネイン、インベルターゼ、ホルモン関連遺伝子群が含まれていた。2018年度は、リアルタイムPCRにより、マイクロアレイ解析の結果の検証が終了した。現在はここまでの結果で論文執筆中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究の目的はまず、マイクロアレイ解析によりニホンナシ「みつ症」感受性系統で特徴的な発現様式の遺伝子を見出し、品種間の「みつ症」発症程度と遺伝子配列のSNPを見出す事を目的としている。現時点までに、特徴的は発現の遺伝子を105個見出し、ここまでの結果で論文を執筆中である。品種ごとの「みつ症」の発症程度についてはすでにデータを入手していることから順調と判断している。

Strategy for Future Research Activity

昨年度までに見出した遺伝子群について、さまざまな品種のゲノム配列を取得し、品種ごとの「みつ症」の発症程度と相関の高いSNPを見出す。

Causes of Carryover

当初は、2017年度までに「みつ症」に特徴的な遺伝子群について、品種ごとのSNPを見出してマーカー化してから論文化する予定であったが、マイクロアレイ解析の結果までで論文化できる見込みとなった。そのため、先に論文化を行うこととし、品種ごとのSNPを見出す作業を2018年度に行うこととなった。