Identification of causal genes controlling the flowering period and numbsers in Nelumbo nucifera.

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15819
• Research Institution: Tokyo Kasei Gakuin University
• Principal Investigator: 石綱 史子 東京家政学院大学, 現代生活学部, 准教授 (40772281)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: Nemumbo nucifera / 交配後代集団 / RAD-Seqジェノタイピング

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。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。
これまでには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：交配後代集団を作出を試みているが、一定の割合で枯死する。そのため、令和元年度から令和3年度にかけてに新たに親系統‘紅君子蓮’の自家受粉を行い新しい系統も継続的に増やしている。令和3年度3月時点で、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３年度までに多くの系統で3回目の形質評価を完了した。令和2年度以降に播種した系統については、形質評価の反復が必要である。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：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。
令和3年度には、②と③の結果を用いてQTL解析およびRAD-Seqジェノタイピングを行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究期間中に交配後代集団の系統が想定より多く枯死したことから、形質評価の反復が必要な個体がある。また、QTL解析とRAD-Seqジェノタイピングを行ったが、さらなる解析が必要である。

Strategy for Future Research Activity

形質評価の反復が不足している系統の評価を行う。その結果を追加し、QTL解析とRAD-Seqジェノタイピングを行い、最終的な結果をまとめる。

Causes of Carryover

交配後代集団の維持栽培管理および追加の形質評価の作業にかかる経費。
最終的な結果をまとめ、論文の執筆と投稿にかかる経費。