2020 Fiscal Year Research-status Report
Identification of causal genes controlling the flowering period and numbsers in Nelumbo nucifera.
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19K15819
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| Research Institution | Tokyo Kasei Gakuin University |
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Principal Investigator |
石綱 史子 東京家政学院大学, 現代生活学部, 准教授 (40772281)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Nemumbo nucifera / 交配後代集団 / RAD-Seqジェノタイピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハスは農業・園芸的価値が高い作物である。品種間交雑、自然変異体からの選抜によりそれぞれの目的に合わせた特性を持つ品種が作出され、広く栽培されている。ハスの開花期や開花数の遺伝学的な研究は非常に限定的で未だ不明な点が多い。本研究では、ハスの開花期と開花数を制御している原因遺伝子の同定および、そのメカニズムの解明を目的としている。独自の交配後代集団を作出し、その集団内の形質評価、DNAマーカーを用いたRAD-SeqジェノタイピングとQTL解析を行う予定で研究をすすめている。この結果は、ハスのDNAマーカー選抜育種法の確立に寄与し、ハス育種の効率化および利用目的に合わせた育種への貢献が期待できる。
令和元年度は、①交配後代集団の作出、②交配後代集団の形質評価、③RAD-Seqジェノタイピングについて研究を行った。
①交配後代集団の作出：令和元年度に新たに親系統‘紅君子蓮’の自家受粉を行い得た約300粒の種子を、令和2年春に播種して栽培した。約9割が枯死したが、30系統を継続して栽培している。また、これまでに維持してきた約150系統のうち、令和2年度の栽培でも約30系統が枯死した。交配後代集団全体では、役約150系統を維持している。
②交配後代集団の形質評価：令和元年度に実施した形質評価の結果のうち、系統間差が確認できた形質を計測し、評価を行った。開花の有無、開花した個体の花の花色、花弁数、開花日、雄蕊の花弁、葉柄の高さ、葉身の長径と短径、休眠期の地下茎の大きさなどを計測対象とした。
③RAD-Seqジェノタイピング：当初の計画を前倒しし、令和元年度に親系統を含む約100系統のRADSeqジェノタイピングを行った。令和2年度も新たな系統を追加し、生育が良好な系統の葉を試料として用いDNA抽出、ライブラリー調整、シークエンスを行った。
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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
本研究全体として、概ね順調に進展している。研究の各項目について以下に示す。
①交配後代集団は、令和3年3月末時点、約150系統栽培を継続している。令和2年度に新たに親系統の自家受粉を行い、約100粒の種子を得ることができた。これまでの栽培の経験から、毎年ある程度の系統が枯死することから、種子からの栽培も継続し、集団全体の系統数の維持が必要である。
②交配後代集団の形質評価は、計画の通りに進められている。枯死した系統の中には、交配後代集団に着手した平成28年頃から維持し、形質評価を既に数回行った系統も含まれている。この点は非常に残念ではあるが、枯死した系統の形質評価の結果とDNAサンプルが保管してあることから、RAD-Seqジェノタイピングに用いることができる。
③RAD-Seqジェノタイピングは、令和元年度に一部予定を前倒しして約100系統、令和2年度には、約50系統を追加し約150系統ののDNA抽出、ライブラリー調整、シークエンスを行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度研究計画は次の通りである。
①交配後代集団：令和2年度に得た約100系統の種子を栽培し、新たな系統を増やす予定である。また、様々な理由から交配後代集団の系統の一部は枯死してしまうことから、継続して新たな系統の種子の準備も並行して進める。
②形質評価：新たな系統についても引き続き令和2年度と同様に開花の有無、開花した系統の花の花色、花弁数、開花日、雄蕊の花弁、葉柄の高さ、葉身の長径と短径、休眠期の地下茎の大きさなどの評価を行う。令和2年度までに形質評価を行った系統についても、再現性を確認するため、継続して形質評価を行う。
③RAD-Seqジェノタイピング：令和元年度に確立した方法で、DNA抽出用の葉のサンプル回収が可能な健全な系統をすべを用いRAD-Seqジェノタイピングを行う。
具体的には、DNA抽出、ライブラリー調整、シークエンス、形質マッピングの順で行う。また、形質評価の結果とRAD-Seqジェノタイピングの結果を用い、今年度はQTL解析を行うう予定である。
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| Causes of Carryover |
商品の納期の遅れなどの理由により、残額(335,987)が生じた。準備が整い次第、令和3年度に執行する予定である。
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