2017 Fiscal Year Research-status Report
ダイコン変異体の解析による自家不和合性反応に関与する未知因子の同定
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17K07599
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
北柴 大泰 東北大学, 農学研究科, 准教授 (80431542)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 自家和合性 / ダイコン / 変異体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、偶発的に見出された自家和合性を示すダイコン変異体における自家和合性の原因を探り、自家不和合性に関与する未知の因子を同定し、自家不和合性反応の分子機構の全容解明につなげていくことを目的としている。そこで期間を通して、1.ダイコンS遺伝子の整備と変異体のS遺伝子型同定、 2.既報の自家不和合性関連遺伝子の検証、 3.新規原因遺伝子の探索、４．候補遺伝子の分子遺伝学的を行う。
1.ダイコンSハプロタイプの整備
独自に揃えた23個のSハプロタイプについてのホモ系統のうち、12のSハプロタイプについて、SCR, SRKまたはSLG対立遺伝子の塩基配列決定を進めていた。残り11個についてそれぞれの対立遺伝子の塩基配列決定を試み、SCR, SRKまたはSLGの全てまたはいずれかの塩基配列を決定した。SCR対立遺伝子特異的なプライマーをデザインし、変異体のS遺伝子型を調査した結果、変異体はS-23ハプロタイプであることが分かった。
2.既報の自家不和合性関連遺伝子の検証
変異体がもつS-23ハプロタイプのSCR, SRK遺伝子において、機能喪失に結びつくような塩基配列の変異は無く、また、いずれの遺伝子も正常に発現していた。現在考えられているシグナル経路のMLPK1、ARC1、Exo70A1遺伝子は正常に発現していた。MLPK遺伝子においては、form1型のMLPKにフレームシフトを引き起こす1塩基挿入が見られたが、柱頭特異的なform2型は正常な塩基配列を有していた。また、この１塩基多型は自家不和合性を示す他の系統にも存在することから、自家和合性を引き起こす変異ではないことを確認した。これらの遺伝子と自家和合性との連鎖関係を調査したが、いずれも連鎖関係はなかった。
変異体の元になった親品種と変異体の両方をリシーケンスした。現在両者間の多型の箇所を精査している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では、変異体の元になった親品種と変異体の両方をリシーケンスして、変異体特異的な多型の同定と自家和合性原因遺伝子の候補を推定し終えているところであるが、リシーケンスに時間がかかったため、予定より進捗がやや遅れている。また、両者間の多型の箇所が予想より多いことが分かり、これがシーケンスミスによるものなのか否かを含め、精査しているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、自家和合性と野生型（自家不和合性）個体のF2分離集団における遺伝解析から、２因子支配ということが推測された。しかし、座乗位置の特定を行っていない。F2分離集団の多型分析をして、形質に連鎖するDNAマーカーを特定し、原因遺伝子が座乗する連鎖群を特定する。さらに、座乗近傍のリシーケンスデータについて変異体とその元になった親品種間で多型のある遺伝子を探し、原因遺伝子の候補遺伝子とする。その選抜した候補遺伝子については、遺伝子の発現量、発現場所を中心に、RNAまたはタンパク質量を指標にさらに分子遺伝学的にその特性を詳細に分析していく。
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| Causes of Carryover |
次世代シーケンサーによるリシーケンス分析は予定通り平成２９年度末までに終了したが、解読された塩基配列の整理、精査が遅れており、候補遺伝子の推定ができていない。それら遺伝子を絞り込んで、同定するためのDNAマーカーやDNA分析に必要な消耗品費等の購入を控えていたため、「次年度使用」が生じた。平成３０年度に目的を変えずに予算を使用する予定である。
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