The resistance mechanism of Japanese black pine to pine wilt disease by eQTL analysis

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H03007
• Research Institution: Forest Research and Management Organization
• Principal Investigator: 平尾 知士 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (90457763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松永 孝治 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (40415039)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: クロマツ / 抵抗性機構 / マツ材線虫病 / eQTL

Outline of Annual Research Achievements

令和２年度に抵抗性品種間の雑種第一代となる抵抗性F1家系96個体のRNAシーケンスのデータをもとに構築した高密度連鎖地図を利用して抵抗性形質に関するQTL解析を実施した。先行研究において、抵抗性形質に関連するQTLは第３連鎖群に座乗していることが分かっていたが、本研究で構築した高密度な連鎖地図によって、抵抗性遺伝子座の領域をより詳細に絞り込むことができた。
抵抗性F1家系を対象としたeQTLでは、抵抗性個体群と感受性個体群間での遺伝子発現量の比較から2倍以上の発現変動を示す2,223遺伝子を抽出し、さらにクラスタリング解析を行うことでより特徴的な発現パターンを示した３つのクラスターから296遺伝子を絞り込んだ。この296遺伝子についてeQTL解析を行った結果、40遺伝子座でeQTLを検出した。検出したeQTLはすべての連鎖群上に渡って検出されたが、第３連鎖群や第７連鎖群では他の連鎖群と比較して、比較的多くのeQTLを検出した。本研究において対象とした抵抗性F1家系では、抵抗性形質に関するQTLは第３連鎖群上に座乗しており、遺伝子発現レベルにおいても第３連鎖群上の遺伝子が抵抗性に寄与している可能性が示唆された。
一方で、抵抗性個体群を対象としたeQTLについては、抵抗性個体群と感受性個体群間において発現変動を示す1,383遺伝子を抽出した。さらにクラスタリング解析を行うことでより特徴的な発現パターンを示した３つのクラスターから315遺伝子を抽出した。この抽出した315遺伝子について遺伝的多型の検出とeQTL解析を進めた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。