2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular genetic and biochemical characterization of chlorophyll accumulation mutants in soybean
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16K07550
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山田 哲也 北海道大学, 農学研究院, 講師 (70374618)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ダイズ / 種皮 / クロロフィル / stay green / 栽培化 / ファインマッピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイズ遺伝資源には子葉や種皮にクロロフィルを蓄積する品種・系統が数多く存在する。これらはstay-green変異体と呼ばれ、老化に伴うクロロフィル分解の抑制に起因する。これらの遺伝的要因を明らかにすることは，現行の青ダイズよりもクロロフィル含量を高めた系統を育成できる可能性がある。本研究は，種皮のみにクロロフィルを蓄積させる因子(Gsc1)の機能を解明するためファインマッピングによるGsc1遺伝子の単離を試みた。
青ダイズの一つ天津大青豆と黄ダイズ品種いちひめとの間に作製した約1,200のF3個体を養成し，F4種子の表現型をもとにGsc1遺伝子のファインマッピングを進めた結果、Gsc1遺伝子が座乗する領域を約37 kbpにまで狭小化することに成功した。ダイズゲノムデータベースに基づき当該領域に座乗すると予測される5つの遺伝子について両親間で配列を比較した。その結果，CAAXプロテアーゼをコードする一つの遺伝子にのみ，塩基置換による違いが認められた。そこで，天津大青豆が持つ当該遺伝子を黄ダイズにおいて過剰発現させてみたところ，種皮にクロロフィルの蓄積が認められた。これらのことから，当該遺伝子をGsc1の責任遺伝子とした。
ダイズ遺伝資源においてGsc1遺伝子に認められた変異の分布を確認したところ，種皮のみにクロロフィルを蓄積する遺伝資源全てが天津大青豆と同じGsc1遺伝子型を持つことを明らかにした。また，黒や茶色の有色種皮も持つ遺伝資源の中にも天津大青豆と同じGsc1遺伝子型を持つものがあることが分かった。さらに，野生ダイズについて同様に変異を確認したところ，野生ダイズのほぼすべてが天津大青豆と同じGsc1遺伝子型を持つことも明らかになった。これらのことから，種皮緑形質をもたらすGsc1遺伝子は野生ダイズに由来するものであることが明らかになった。
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Research Products
(1 results)
