2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of nuclear and cytoplasmic genes for overcoming crossing incompatibility of the Capsicum genus
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16H02535
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
細川 宗孝 近畿大学, 農学部, 教授 (40301246)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 翔 京都大学, 農学研究科, 助教 (10722001)
白澤 健太 公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 主任研究員 (60527026)
安井 康夫 京都大学, 農学研究科, 助教 (70293917)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トウガラシ / 交雑障壁 / 主観交雑不和合性 / ミトコンドリア / Capsicum annuum / Capsicum chinense |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に行えなかった次世代シークエンス解析を行った。本年度に準備することができた新しい交雑分離集団を用いて、A遺伝子座とB遺伝子座についてそれぞれ第7染色体と第10染色体上に候補領域を特定した。A遺伝子についてはannuumとchinense種で異なる配列であることが予想されている。この2種の配列は大きく異なるため、マンハッタンプロットによるRAD-seqでは領域は狭めることはできなかった。QTL-seqも併用して領域を狭めたが、大きく候補領域を狭めることはできなかった。B遺伝子についても同様に特定を行った。B遺伝子はannuum間で配列が異なる遺伝子であることが予想されており、200Mbに候補領域を定めることができた。また、前年度に残した課題として、（タカノツメ×紫）×紫を用いたRNase座の特定がある。今年度、ポピュレーションが完成し、RAD-seqおよびQTL-seqを行うことができた。また、SNP情報からdCAPマーカーを作成し、遺伝子座をほぼ特定することができた。dCAPsマーカーの特定には新しく500個体の集団を用いて行った。京都大学にてRNase活性のフェノタイピングを行い、かずさDNA研究所と京都大学でdCAPsマーカーの作成、近畿大学でdCAPsマーカーによる組換え個体のスクリーニングを行いことで、効率良く研究を進めることができた。また、これまで基盤Aの課題で集積したトウガラシのリシークエンス結果やRNA-seq解析データを詳細に解析し、情報を整理した。これによって最終年度に向けた特定の準備は整ったものと考える。
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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
A遺伝子座とB遺伝子座がそれぞれ別の染色体上に推定されたことから、我々の仮説通り、エピスタシスが交雑障壁の原因になっていることが証明された。また、B遺伝子に関しては比較的狭い範囲に候補が特定できたこと、annuum品種間で異なる遺伝子であることから、特定が進むものと思われる。また、種間雑種作出の一つの目標であったRNase座の特定について、annuumの中で比較的強いタカノツメを利用したマッピング集団が機能した。すなわち、タカノツメが持つRNase座とchinenseのRNase座は同座であった。以上のことから、目標としていた結果は順調に得られたものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
・A遺伝子座の特定：今なお候補領域は広いため、現在戦略を練っているが、chinenseとannuumの配列間比較をより丁寧に進めることから始める予定である。
・B遺伝子座の特定：dCAPsマーカーで領域を狭め始めている。これも順調にうまくいっているが、個体数を増やすことが課題である。
・ミトコンドリアの解析：カリフォルニアワンダーが持つ交雑不和合性を打破するミトコンドリア配列を特定する。
・RNase特定：現在、dry解析での特定は終わったため、wet解析を開始する予定である。
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