2019 Fiscal Year Annual Research Report
Genetic control of long term storage in melons
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19H02948
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
牛島 幸一郎 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (20379720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門田 有希 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (30646089)
中野 龍平 京都大学, 農学研究科, 准教授 (70294444)
池田 和生 山形大学, 農学部, 准教授 (80555269)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | エチレン生合成 / 果実軟化 / メロン / GWAS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メロンは一般に急激な呼吸量の増加とともにエチレンの生成と果実軟化を示すクライマクテリック型果実であるが，実際にはエチレンを感受しないノンクライマクテリック型果実や，エチレン合成量が少ない，軟化速度が遅いなど，様々な成熟様相を示す品種が存在する．メロン品種のハネデュとB2は共に棚持ち性の良い品種であるが，前者はエチレン生合成，後者は果肉軟化に変異が生じている．
ハネデュに関しては典型的なクライマクテリック型果実のシャランテとのF2集団を作成していた．R1年度はF2集団を栽培し，果実形質の解析とGWASを行い制御遺伝子座の特定を試みた．調査した形質のうちエチレン合成能，果皮色，果肉色，果皮模様を制御する遺伝子座が，それぞれ8，7，9，11染色体に同定された．このうち9番染色体の果肉色の遺伝座については，既に報告のある果肉をオレンジ色に呈するCmOr（Tzuri et al. 2015）が座乗する領域と同じであり，同じ遺伝子による制御と考えられる．果皮色や果皮模様についても非常に高い相関があるSNPが検出された．これらの形質についてはこれまでに報告はなく未知の遺伝子の発見につながると期待される．ハネデュの棚持ち性に関わるエチレン合成については，P値は他の形質と比べると比較的相関は低かった．しかし，F2集団で‘ハネデュ’と同じ遺伝子型の個体のエチレン合成量は，他の遺伝子型と比べると有意に低く、何らかの形でエチレン合成能に何らかの寄与をすると考えられた．本研究のF2集団ではエチレン合成能が低下した個体は存在したが，‘ハネデュ’と同レベルのほとんどエチレン合成が検出されない個体は僅かであり，他のマイナーな遺伝子座が‘ハネデュ’に存在する可能性が示唆された．
B2については春系3号とのF3から選抜した軟化遅延系統と早期軟化系統を栽培し，軟化遅延が1遺伝子座支配の優性形質である可能性を示すと共に，2系統間の交雑後代（F5）を作成した．
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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
ハネデュのエチレン生合成制御については，植物材料の栽培の遅延がありR1年度内に予定していた計画を全て遂行できずR2年度に繰り越した．しかし，R2年度4月までには全て解析まで完了している．またR2年度の解析に向けての佐野プリングはR1年度内に終了しており，R2年の研究計画が遅延するほどの影響はなかった．
B2の軟化遅延については次年度の準備のためのF5集団の種子を十分量を得ており問題ない進行状況である．
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| Strategy for Future Research Activity |
ハネデュのエチレン生合成不全に関しては8番染色体に制御遺伝子座の存在が示唆された．この領域に関しては，遺伝子配列の変異の検出と遺伝子発現量に違いのある遺伝子を特定する，前者についてはハネデュとシャランテのゲノムDNAのresequencing解析を行い遺伝子配列の変異を調査する．後者についてはRNA-seqによるトランスクリプトーム解析をおこなう．
B２の軟化遅延形質に関しては，F5世代では形質の分離がないと考えられる．従って，1世代すすめて軟化形質が分離すると考えられるF6世代を作出する．この集団についてはR3年度においてGWAS解析を行う予定である．
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