Genetic control of long term storage in melons

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H02948
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 牛島 幸一郎 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (20379720)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 門田 有希 岡山大学, 環境生命科学学域, 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)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: エチレン合成 / メロン

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.R4年度はハネデュの棚持ち性に関する研究を中心に解析を行った．
GWAS解析からハネデュのエチレン生合成不全は８番染色体の20Mbp付近（ET8）に原因遺伝子が存在することを示してきた．しかし，SNP多型との相関が低かったり，ET6周辺にはエチレン合成に関連が予測される遺伝子が存在しないなどの問題もあるので，F2集団を再度作成し再試を行うことにした．また，当初はSNP genotypingにGras-diを利用していたがコストを考慮して，より効率的なdpMIG-seqの利用も合わせて検討した．
R4年度のF2集団でエチレン合成については，健全個体と不全個体が前回と同様に3:1に分離しており，やはりハネデュのエチレン合成不全は１遺伝子座に支配されていると考えられた．また，dpMIG-seqについては，まずは以前の集団を利用して解析を行ったところ同等の結果が得られており，gras-diの代替になる手法であると考えられた．R4年度の集団でもdpMIG-seqを利用してSNP genotypingを行いGWAS解析を行ったところ，エチレン合成不全についてはやはりET8付近に相関のあるSNPが検出された．また，前回の集団のデータも合わせて解析を行ったところ，より相関が高くなっておりやはりこの領域がエチレン合成において重要である可能性が高いと考えられた．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度はハネデュのエチレン合成不全についての再試験を行った．十分に高い相関が観察されており，ET8が新規のエチレン合成関連遺伝子座である可能性が高いと考えられた．解析精度の向上により，ET8領域のより詳細な解析を行う必要性があると考えられた．

Strategy for Future Research Activity

ET8について，幾つかある参照配列をもとに，遺伝子のカタログ化を行う．さらに親子体のハネデュとシャランテの発現データを合わせることで，より詳細な解析を行う．また，R4年度のF2集団については果肉のサンプリングを行っており，これらも発現解析（RNA-seq）に供試し，発現ネットワークの解析なども併せて行う．