2018 Fiscal Year Annual Research Report
アズキの栽培北限への適応形質に関する分子機構の解明
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18H02171
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| Research Institution | Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine |
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Principal Investigator |
加藤 清明 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (60271748)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀内 優貴 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 農業研究本部十勝農業試験場, 研究主任 (10502403)
森 正彦 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教 (60645711)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | アズキ / 感光性 / 主働遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アズキの感光性の消失に関わる主働遺伝子Flowering Date 1（FD1）（Yamamoto et al. 2016）の同定を目指して、以下の成果を得た。
実験１ マッピング「しゅまり」と極晩生（感光性強）のアズキ遺伝資源「Acc2265」間の交配F2の早生型およびF3後代検定で早生型に固定したfd1ホモ接合体と推定された327系統のF2:3をマッピング集団に用いた。リシーケンス解析した「Acc2265」と公開されている「しゅまり」（Sakai et al. 2015）と間に見出したInDelsとSNPsに基づいてPCRベースのマーカーを作製した。これまでに、16マーカーの解析を終え、FD1を700kb内にマップした。
実験２ 候補遺伝子の解析「しゅまり」と「Acc2265」を播種後30日間、25℃の恒温で長日処理（16時間明期/8時間暗期）と短日処理（8時間明期/16時間暗期）し、各個体の最上位節の展開葉をサンプリングして発現解析に用いた。４個体分の葉をバルク化して１試料とし、系統・処理あたり５試料ずつについて、700kb内の候補遺伝子のRT-qPCRを行なった。これまでに、候補遺伝子Gene1の発現量は、「しゅまり」の両日長ならびに「Acc2265」の短日で低く、「Acc2265」の長日では短日の３倍以上に高くなった(p<0.05)。このことから、Gene1が、感光性を有する「Acc2265」では、長日に応じて発現が亢進して開花を抑制し、短日では発現が低く抑えられているために、開花誘導されるものと考察した。一方、「しゅまり」では恒常的にGene1の発現が抑制され、日長とは無関係に開花誘導されるものと考察した。なお、Gene1の予想されるアミノ酸配列を用いて、アズキのゲノムデータベースに対してBLAST相同性検索を行った結果、シングルコピー遺伝子であることを確認した。
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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
遺伝子同定において、マップベースクローニング法では候補遺伝子が46種と当初の想定を大きく超えたが、発現解析により、１遺伝子までに候補を絞り込めている。また、フロリゲン遺伝子の発現の解析も終え、FD1を介したアズキの感光性のコントロールの骨格が見え始めている。
また、極早生遺伝子と耐冷性極強遺伝子をマッピングするためのRILsとBILsの作出も計画通り終え、2019年度から形質調査を開始できるよう準備を整えてた。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）FD1の同定に向けて、6月までに残りの候補遺伝子の発現を特徴付けを終える。年内に論文投稿を終える。
２）極早生の遺伝子マッピングのために、まずは、RILsとBILsの双方を圃場で栽培試験し、開花始まりを調査する。また、BILsを低温処理ができるガラス室で栽培し、開花期の耐冷性を評価する。これら形質調査を9月までに終える。また、圃場での試験栽培で、極早生系統の分離が確認できたら、RILsあるいはBILsのいずれかについて、人工気象機内で短日と長日の双方で栽培し、開花始まりを調査する。極早生に感光性の消失が関与するのか否かを考察する。感光性で説明できない場合に、高温と低温で栽培し、感温性の関与を検証する。
３）BILsとRILsについて、H30年度までに作出したInDelマーカーを用いて、DNAマーカー解析を実施する。
４）各種形質に関与する遺伝子（QTL）をマッピングする。
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Research Products
(2 results)
