Fine-tuning of heading time using novel QTLs on chromosome 7B in wheat

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K05566
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: 大西 一光 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (50526704)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三浦 秀穂 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (10173981) ; 加藤 鎌司 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (40161096)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: コムギ / 出穂 / QTL

Outline of Annual Research Achievements

コムギ7B染色体短腕のVRN-B3座を含む領域に、Chinese Spring（CS）の持つアレルと比較して早生アレル（QHt-7B-Zen: ゼンコウジコムギ由来）と晩生アレル（QHt-7B-Ru: スペルトコムギ系統st. Rumania由来）を持つ出穂性QTLを同定した。これらのアレルを用いることで、出穂を3～4日早生化または晩生化することが可能である。本研究ではこれら2つのQTLに着目して、コムギ出穂期のFine-tuning の育種基盤を確立することを目的とする。
本年度は、2つのQTLに関する大規模分離集団各950個体を用いたマッピングを行った。QHt-7B-Ruの候補領域については、フロリゲンをコードするFT遺伝子（=VRN-B3)を含む約2.2 Mbの領域に絞り込むことができた。QHt-7B-Zenに関しては、FT遺伝子を含む約1.6 Mb内に10個の組換え体を選抜し、現在後代を用いて表現型の調査を進めている。
最近、Chinese Spring のリファレンスゲノム配列上にはFT遺伝子が3コピー存在することが報告された。そこで、QTLの原因配列がFT遺伝子のコピー数変異である可能性を検証するため、デジタルPCR法によりFT遺伝子のコピー数を調査した。その結果、QHt-7B-Zen領域にはCSと同様に3コピーのFT遺伝子が存在していたのに対して、QHt-7B-Ru領域には1コピーしか存在しないことが明らかとなった。
北海道の実用品種の遺伝背景下においてQTLの効果を検証するために、春まきコムギ品種「はるきらり」に、CS、Zen、RuおよびVrn-B3アレルを持つHOPEから7B染色体短腕領域を導入した準同質遺伝子系統（BC6）を育成できた。