2015 Fiscal Year Research-status Report
針葉樹更新初期に顕在化する近交弱勢遺伝子のゲノムワイド探索
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15K14749
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
後藤 晋 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (60323474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 系子 国立研究開発法人 森林総合研究所, 北海道支所森林育成研究グループ, 主任研究員 (00343814)
三村 真紀子 玉川大学, 農学部, 准教授 (60451689)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 近交弱勢 / マイクロサテライト / ゲノムワイド / RADseq / 弱有害遺伝子 / ホモ接合 / 遺伝子探索 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・北海道富良野市岩魚沢保存林の倒木上に成立したエゾマツ実生の樹齢と生残を調べるとともに、11の核マイクロサテライトマーカーで遺伝子型を調べた結果、ヘテロ型の割合が高い実生ほど長く生存することが明らかになった。この結果はOpen J Forestry誌に掲載された。
・これらは近親交配の影響と考えられたが、親子解析の結果、自殖のものは存在せず、二親性近交弱勢が関与することにより、近交係数が生育ステージが上がるにつれて低くなるとともに、遺伝構造が弱くなる傾向があることが判明した。この結果は、日本森林学会で発表し、論文として取りまとめる準備をしているところである。
・上記と同じ森林のエゾマツ4母樹から種子を精選し、ビニール温室内で120mlコンテナに播種し、その後の成長を調査した。環境条件を排除した状態で、同様にマイクロサテライト遺伝子型と実生の生残、成長を調べた。有意な相関はなかったものの、ヘテロ型の割合が大きいものにサイズの大きな実生が存在する一方、ホモ型の割合が大きいものはサイズが小さいところに集中していた。
・同じ富良野市で異なる森林からエゾマツ15母樹の種子を採取し、充実しているが発芽しない種子について、発芽しない理由を調べた。エタノール選抜は精度よく充実種子を選抜できていた。発芽しない理由としては、休眠していること、近交弱勢の両方の影響が考えられたが、これらを分離することは難しかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
・ビニール温室内で環境を制御した中で、母樹を固定した材料を確保でき、すでにマイクロサテライトマーカーでタイピングができている。今後、実生によるサイズの差が大きくなり、近交弱勢が顕在化してくると思われる。成長とマイクロサテライトマーカーによる近交度を検討して、近親交配で成長が減退している実生と他殖で健全な実生を選抜し、RADseqでゲノムワイドに調べることにより、近交弱勢関連遺伝子が探索可能になると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
・現在は、8座のマイクロサテライトマーカーでヘテロ接合の割合を調査しているが、近交度を精度よく推定するには、さらに多くの座で調べた方がよい。そこで、実生数が多く得られた2母樹を中心に、さらに7座のマイクロサテライトマーカーで遺伝子型を決定し、近交度を推定する。また、RADseqでSNPタイピングをする際、従来の方法では解読する塩基配列の長さが短いために、近交弱勢関連遺伝子の探索が難しいことが予想される。そこで、まず2母樹についてRADseqをMiseqでより長い断片の塩基配列を解読し、リファレンスを作ることにした。その後、対象の実生について、RADseqを100bpペアエンドで外注する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初は、今年度にRADseqによるSNPタイピングを行う予定であったが、針葉樹の場合、リファレンスを作ってからSNP解析をしないと遺伝子探索をするための十分な長さの塩基配列データが得られないことが判明した。そこで、本年は、SSRによるタイピングで近交度を測定することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
来年度は、母樹2個体から大量で質のよいDNAを抽出し、次世代シーケンサーMiseqでRADseqを行い、リファレンスゲノムを作成する。そして、実生のRADseqはリファレンスゲノムが作成できてから行うこととする。
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