2020 Fiscal Year Annual Research Report
アブラナ科野菜における白さび病抵抗性遺伝子の同定と単離
Project/Area Number |
18J20027
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Research Institution | Kobe University |
Principal Investigator |
宮路 直実 神戸大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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Keywords | 園芸学 / 植物病理学 / アブラナ科 / 白さび病 / 抵抗性遺伝子 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、アブラナ科野菜であるコマツナやハクサイなどのBrassica rapa L.の白さび病抵抗性遺伝子を同定することを目的とした。本年度までに白さび病抵抗性品種Aの有する抵抗性遺伝子候補としてCC-NB-LRR型遺伝子を選抜していた。抵抗性品種と感受性品種における本遺伝子の発現をRT-PCRにより調べたところ、抵抗性品種でのみ発現が確認された。本遺伝子に作製したDNAマーカーを用いてQTL-seqに使用したF2集団の全個体の遺伝子型を調べたところ、白さび病抵抗性の表現型と遺伝子型は完全に一致した。そのため、本遺伝子を白さび病抵抗性遺伝子Brassica rapa white rust resistance 1(BraWRR1)とした。BraWRR1のDNAマーカーを用いて白さび病抵抗性を検定済みの市販品種84種類の遺伝子型を調べたところ、抵抗性品種26品種のうち3品種がBraWRR1の抵抗性アリルを有することを明らかにした。抵抗性品種にも関わらずBraWRR1の抵抗性アリルを持たない品種(品種Bなど)が複数見出されたことから、他の抵抗性遺伝子の存在が示唆された。次に抵抗性品種Bの有する抵抗性遺伝子を明らかにするため、品種Bと感受性品種を交配したF2集団を用いて接種試験とQTL-seqを実施した。その結果、BraWRR1座乗染色体とは異なる染色体において有意なQTLが検出された。本領域内から有力な抵抗性遺伝子候補を同定し、DNAマーカーを開発した。 また、先行研究においてB. rapaの萎黄病抵抗性とサリチル酸(SA)応答の関連性が示唆されたことから(Miyaji et al. 2017)、萎黄病抵抗性品種と感受性品種におけるSA処理時のトランスクリプトーム解析により、SA応答遺伝子を網羅的に同定し、抵抗性品種と感受性品種ではSA応答が異なることを明らかにした。
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Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Genome-wide analysis of long noncoding RNAs, 24-nt siRNAs, DNA methylation and H3K27me3 marks in Brassica rapa.2021
Author(s)
Mehraj Hasan, Shea Daniel J., Takahashi Satoshi, Miyaji Naomi, Akter Ayasha, Seki Motoaki, Dennis Elizabeth S., Fujimoto Ryo, Osabe Kenji
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 16
Pages: e0242530
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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