2021 Fiscal Year Annual Research Report
非開花性を記憶したキャベツにおける原因遺伝子の特定および遺伝子初期化技術の開発
| Project/Area Number |
20J23812
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
木下 有羽 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
|
| Keywords | キャベツ / 花成 / QTL-seq / プロトプラスト再生 / エピゲノム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、キャベツ変異体‘不抽苔’に非開花性をもたらしている原因遺伝子の特定、および‘不抽苔’がプロトプラスト再生を経ると一定の割合で開花能力を取り戻すメカニズムの解明を目指している。本年度は以下の2つの調査を実施し、結果を得た。
（1）‘不抽苔’ב渡辺成功1号’（キャベツ固定種）のF2集団を供試して、開花性に関するQTL-seq解析を行った。その結果、昨年度‘カイラン’ב不抽苔’のF2集団を用いたQTL-seq解析で検出されたピークと同じ領域に単一のピークが検出された。よって、この領域に非開花性の原因遺伝子が座乗していると考えられた。今後ファインマッピングにより候補領域を絞り込む予定である。また、‘不抽苔’とその元系統である‘T15’を供試してRNA-seq解析を行い、発現変動遺伝子を同定した。
（2）‘不抽苔’プロトプラスト再生個体における開花能力の回復にはエピゲノムが関与することが示唆されている。本年度は‘不抽苔’プロトプラスト再生個体の開花個体から自殖を3回繰り返して得た15系統186個体の自殖第3代を露地圃場で栽培し開花特性を調査した。その結果、4月上旬に開花する個体から非開花個体まで幅広い表現型が観察され，個体ごとの開花特性は系統内・系統間ともにばらつきがあった。一方で、全体で見ると後代は親の開花特性を受け継ぐ傾向があることが分かった。このことから、‘不抽苔’のプロトプラスト再生個体の開花には遺伝するが比較的不安定なエピゲノムが関与することが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は‘不抽苔’の非開花性に関与する遺伝子が座乗するゲノム領域を特定するとともに，候補遺伝子の特定に必要なファインマッピングおよびRNA-seq解析にも着手することができた．‘不抽苔’プロトプラスト再生個体の自殖後代の開花特性に関する知見も集積でき，これは今後計画しているエピゲノム解析に役立つものと考える。以上より、研究はおおむね順調に進展していると評価した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策
1． カイラン’ב不抽苔’のF2 1,200個体を供試して、開花日の調査とDNAマーカーによるジェノタイピングを行い、連鎖解析を行うことによって原因遺伝子が座乗する候補領域を絞り込む。狭めた候補領域に座乗する遺伝子を抽出し、RNA-seq解析の結果と合わせて、非開花性の原因となっている候補遺伝子を特定する。
2． 特定した候補遺伝子について、複数の部位・時期における発現量を解析し、非開花性の分子メカニズムを推定する。
3． ‘不抽苔’および元系統‘T15’のサンプルを供試してロングリードターゲットシーケンスを行い，候補遺伝子およびその近傍におけるゲノム変異あるいはエピゲノム変異を探索する．
|
