Analysis of major quantitative trait loci determining the wide range of seed dormancy levels in barley

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02183
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 中村 信吾 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, ユニット長 (20343965)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: オオムギ / 穂発芽 / 種子休眠 / 量的形質遺伝子座

Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究により、種子休眠QTL Qsdw-5H 及びQsd2-OKに関する2年目、2回目のアソシエーション解析結果が得られた。
Qsdw-5Hに関しては、昨年報告の15系統に続き、F5世代21系統について植物体100個体ずつの遺伝子型を調べるとともに、植物体の種子の発芽率を調べてアソシエーションについて検定したところ、昨年の15系統の結果と同じように、１系統においてしかアソシエーションが検出されなかった。Qsdw-5Hが環境の影響を受けやすい可能性もあるが、その他の原因の一つとして、昨年も同じような状況がみられたが、F5世代の植物体の圃場での生育が悪く、欠失してしまう植物体が多くあることも、きちっとしたアソシエーション解析の結果が得られない原因として考えられた。解析材料の作り直しを考える必要がでてきたため、もう一度、アソシエーションがきっちりと観測された初期世代にもどってみるために、F2系統を昨年秋に播種した。
Qsd2-OKに関しては、昨年のF3世代の12系統に続いて、本年度は、新たに18系統のアソシエーション解析を行った。次世代シークエンサーの配列情報を用いて新規に作出したマーカーとの対応から、参照ゲノム配列上の約1Mbpの領域にQTL領域を絞り込みことができた。今後は、1Mbpの領域のさらなる絞り込みを行うため、昨年秋に圃場にF2世代3000個体を播種し、現在、マーカーにより、1Mbpの領域内の組み換え個体を調べている。領域内の組み換え個体が見つかれば、秋に後代を播種して来年度さらに絞り込みを進める予定。
昨年末頃に次世代シークエンサーにより得られた発現データの解析は、時間がとれずすすんでいない。今後、解析環境を整えて、発現差のある遺伝子リストの作成など解析を進めQTL領域との対応関係についても解析する予定。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、Qsd2-OKについては、順調に絞り込みを進めることができた。しかし、Qsdw-5Hに関しては、解析材料の育成から検討しななければならない状況になってきた。次世代シークエンサーによるRNAの発現データについては、解析環境の整備から進めていく必要がある。

Strategy for Future Research Activity

Qsd2-OKに関しては、絞り込んだ領域の組み換え個体を探索して、引き続きアソシエーション解析を用いた精密マッピングを進める。Qsdw-5Hに関しては、初期世代に戻って解析材料を育成しなおす必要がでてきた。これまでにRNA-seq法により得られた発現データを利用して原因遺伝子候補の探索を進める予定。