2020 Fiscal Year Research-status Report
コムギ縞萎縮病に高度な抵抗性を示すYmym遺伝子領域の特性解明と候補遺伝子の探索
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19K05982
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
小林 史典 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 上級研究員 (80584086)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 久代 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 主任研究員 (70547728) [Withdrawn]
藤郷 誠 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 主任研究員 (30355292)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | コムギ / コムギ縞萎縮病 / Q.Ymym / 2D染色体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲノム構造の調査は、10+コムギゲノムプロジェクトのゲノムデータを用いて、Q.Ymym領域に相当する領域の比較解析および遺伝子配列調査を行った。R1年度の調査から、10+コムギゲノムプロジェクトの材料のうち、欧米由来の4品種が抵抗性型のQ.Ymym領域と同様のハプロタイプブロックを持つことがわかった。これらゲノム配列の比較解析の結果、抵抗性型品種と罹病性品種とでは、Q.Ymym領域全体に渡って相同性が低いことが明らかとなった。
発現遺伝子の調査は、宇都宮市の縞萎縮病I型汚染圃場で栽培した「TY714-10」（Q.Ymym NIL）と「タマイズミ」（2018年3月サンプリング）を材料に、葉と根についてRNA-seq解析を実施した。Q.Ymym領域に座乗する約500個の遺伝子のうち33個が抵抗性型品種特異的である。RNA-seq解析の結果から、このうちの3遺伝子は「TY714-10」において発現が確認された。しかし発現レベルは低く、さらに遺伝子機能は不明である。また、Q.Ymym領域内において「TY714-10」と「タマイズミ」とで発現レベルに有意な差を示す205個の遺伝子を検出した。このうち、葉と根の両方で差があり、Defense responseのGOを持つ3遺伝子が見つかり、そのうちの２遺伝子は「TY714-10」における発現レベルが高かった。
EMS処理による「TY714-10」の突然変異体集団（M2世代、約2000個体）の栽培試験を、宇都宮市の縞萎縮病I型汚染圃場にて実施した（2019年10月播種～2020年3月調査）。栽培試験からは、達観調査で黄化が見られた30個体を選定したが、ELISA試験ではウイルス感染が検出されなかった。2019-2020シーズンは、暖冬の影響で縞萎縮病が発病しにくかったこともあり、今シーズン（2020-2021）も試験を行うこととした。
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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
TY714-10の突然変異体集団から、発病個体を得ることはできなかった。これについては、暖冬の影響で発病しにくかったためと考えられる。一方で、RNA-seqによる発現遺伝子の解析、Q.Ymym領域のゲノム構造の調査については予定通りに進んだ。以上により、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNA-seq解析によるQ.Ymym領域の遺伝子発現解析を継続する。TY714-10の突然変異体集団の縞萎縮病達観調査も継続するとともに、逆遺伝学的選抜系を構築する。Q.Ymymと同様 のハプロタイプを持つと推定される野生種の抵抗性試験を行う。
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| Causes of Carryover |
（理由） 消耗品類の安価な購入など、効率的に執行した結果、次年度使用額が生じた。
（使用計画）次年度の予算と合わせて有効に使用する。
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