2017 Fiscal Year Annual Research Report
Genome-wide scan of genes related to inbreeding depression emerged at the early stage of regeneration in conifers
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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, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 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研究・整備機構, 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 | エゾマツ / RAD-seq / 内的近縁度 / トドマツ / RNA-seq / アルビノ / フラボノイド / GOターム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
針葉樹などの他殖性の植物で近親交配が生じると、普段はヘテロ型で保有されている有害遺伝子がホモ型になって近交弱勢が顕在化し、近親個体が更新初期に消失すると考えられている。本研究では、母樹別に採取した実生個体群を弱ストレス条件下で育成することで近交弱勢を顕在化させ、近交弱勢に関与する遺伝子の特定を目指した。
エゾマツでは、岩魚沢試験地の5個体から母樹別種子を採取し、ハウス内でフェノロジーや成長を調査した。発芽後に針葉を採取してDNAを抽出し、マイクロサテライトマーカーとRAD-seq法によるSNPマーカーでジェノタイピングを行い、成長データ取得後に乾燥重量を測定した。IW1とIW3を母樹とする実生を対象に、親のRAD-seqデータの7644コンティグをアセンブルした。親データをリファレンスして、IW1とIW3の実生をマッピングしてSNPコール した結果、7387遺伝子座が得られた。座当たり1SNPsのみのデータを使い、内的近縁度（IR）を算出した結果、ほとんどの個体で内的近縁度は高くないことが分かった。内的近縁度が高い３個体は全て樹高が低かったが、IRが低くても樹高の低いものも多くあり、内的近縁度と樹高に有意な関係は見られなかった。次いで、SNPs（各locus1つ）ごとに遺伝子型と全乾重量の関係をクラスカル・ウォリス検定でp < 0.01以下の検定結果となったSNPsを検出した。4958遺伝子のうち、202遺伝子で有意な結果となった。
トドマツでは、札幌市内のトドマツ1個体に袋をかけて、自殖種子を作出した。自殖種子を苗畑で育ともにRNAを抽出し、RNA-seqから遺伝子発現解析を行った。遺伝子のデータ健全個体で数リード以下の発現レベルに対して黄色個体での発現が30倍以上の遺伝子セットの中に、フラボノイド生合成系の遺伝子が中立で期待される以上の頻度で出現していることが示唆された。
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