2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the molecular mechanism of hybrid vigor in Brassica vegetables
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19H02947
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
藤本 龍 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (60620375)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宅野 将平 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (20547294)
奥崎 文子 玉川大学, 農学部, 准教授 (40759750)
藤井 壮太 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (90716713)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 雑種強勢 / ヘテロシス / DNAメチル化 / ゲノムワイド関連解析 / ゲノム編集 / QTL / ハクサイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハクサイの市販F1品種の自殖後代であるF2集団を用いて、播種後6日の子葉サイズ、播種後14日の本葉サイズ及び、収量形質に着目したQTL解析を実施した。それぞれの形質でQTLを複数同定した。播種後14日の本葉サイズにおいては、2反復で共通してみられるQTLが同定できたことから、更なる領域の絞り込みを実施している。F2集団の中から植物サイズが大きい集団と中間値の集団についてRNA-sequencingによる発現比較解析を実施した。また、両親系統を用いてGRAS-Diを行い、本手法が今後の遺伝子型判定に利用可能であるか検証した。
F1品種を用いたゲノムワイド関連解析を実施する為に、今年度はハクサイの市販F１品種を140種類栽培し、播種後14日のトータルRNAを抽出した。そのうち、24系統についてRNA-sequencingを行い、シークエンスデータを取得した。
両親系統とF1のDNAメチル化をゲノムワイドに比較するために、WGBS解析を行った。得られたシークエンスデータを元に解析を行い、両親系統とF1のDNAメチル化状態について明らかにした。さらに、現在、両親系統とF1で比較を行い、DNAメチル化レベルに違いが見られる領域の同定を実施している。
DNAの維持メチル化に関わるDDM1遺伝子を標的としてゲノム編集 (CRISPR-Cas9)を利用して、遺伝子機能喪失変異体の作出を行っている。これまでに22系統の形質転換体 (T0世代) が作出され、ダイレクトシークエンスにより4系統においてDDM1標的領域に変異が検出された。現在はT1世代の取得を行い、ホモ接合型の変異体の獲得を目指している。
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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
QTL解析によりハクサイの雑種強勢がみられる形質のQTLが同定できた。また、ゲノムワイド関連解析においては当初の予定通りのサンプル数についてRNA-seqを実施した。DNAメチル化解析においても解析を行い、両親系統とF1でDNAメチル化レベルが異なる領域の同定を進めている。ゲノム編集による組換え個体も得られている。よって、当初の計画通り研究が進んでいることから、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はQTL解析の反復実験を実施する。そして、ゲノムワイド関連解析ではさらに30系統のRNA-seqを行う。WGBS解析では、両親系統とF1でDNAメチル化レベルが異なる領域の同定を目指す。そして、ゲノム編集によりDDM1遺伝子機能喪失変異体の作出を目指す。
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Research Products
(5 results)
