2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of a massively parallel SNP-typing method for rapid and efficient identification of responsible genes in mutants
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18K05587
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
市田 裕之 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, チームリーダー (80513382)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | イネ / SNPタイピング / 耐塩性 / 変異体 / 重イオンビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに変異解析パイプラインを用いてイネ品種「五百万石」「亀治」「コシヒカリ」に特異的な一塩基多型（SNP）を抽出し、長鎖オリゴDNAをテンプレートとして試験管内でビオチン化プローブを合成した。本プローブを用いてイネ6品種のゲノムDNAを用いてシーケンス用ライブラリを作製し、本課題で開発した手法を実際に適用することでタイピング対象に選定したSNPを含む領域を選択的に濃縮し、実際に遺伝子型を決定することに成功した。これにより、本課題が提案するSNPタイピング技術の有効性を実証した。今年度はSNP濃縮に用いるターゲット領域長と、シーケンス後の取得できるリード量の関係をより正確に評価するため、同一のターゲットSNPセットを対象にターゲット領域長を変化させて再度プローブ配列を設計し、ターゲット濃縮を行うことを計画した。具体的には、ターゲット領域長を100-400 bpに変化させてプローブ配列を設計し、テンプレートとなる長鎖オリゴDNAを化学合成した。また、必要なプローブの合成および濃縮対象となるシーケンス用ライブラリの構築を完了した。今後、実証実験を予定している。また、重イオンビーム照射で誘発した耐塩性変異体に親品種である日本晴を戻し交雑した自殖後代（F2およびF3）集団および親株などのコントロール（34系統、計850株）を塩害水田で栽培し、耐塩性や収量などの表現型を調査した。各個体の表現型を穀粒判別機等を用いて評価し、各個体のSNPタイピング結果に基づく遺伝子型データを組み合わせることで、耐塩性の原因遺伝子を同定する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス対策のため約6週間にわたって全面在宅勤務が命じられたため、サンプルの育成およびDNA実験が不可能となり、その後の進捗に遅れが生じている。研究実施期間を延長し、予定している研究を完遂させる。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルスの影響により研究に一部遅れが生じているものの、当初の実施計画に沿って研究を進める予定である。
本課題では超並列SNPタイピングを開発してイネの耐塩性変異体をモデルに原因遺伝子を同定する実証実験を計画であるが、本法は生物種を問わず汎用的に利用可能であると考えられるため、共同研究などを通じて他の生物種における有効性の検証も並行して進める。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス発生の影響で所属機関が約1.5ヶ月にわたって全面在宅勤務に移行した影響で、植物サンプルの育成および実験を中断せざるを得ない状況となった。このため、本年度中に行う予定であった長鎖オリゴDNAプローブを用いたSNPタイピングの実証実験のうち、F2集団の各個体からのライブラリ調製とSNP濃縮、シーケンシングを次年度に先送りせざるを得ない状況となった。今年度分の未執行額は次年度に延期した研究内容の遂行に必須であるため、残額を次年度に繰り越す必要がある。
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