2021 Fiscal Year Research-status Report
Analsyes of diversity of foxtail millet landraces and experimental strains using genome information for conservation of genetic resources
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20K06098
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| Research Institution | Prefectural University of Hiroshima |
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Principal Investigator |
福永 健二 県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (50435533)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 陽 公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 主席研究員 (80503606)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アワ / ゲノム / 作物進化 / 多様性 / 栽培化 / 遺伝子 / 分子遺伝学 / 遺伝資源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1年目に、日本品種と台湾品種の組換え近交系(RILs)90個体について、NGSを用いて連鎖地図作成を行い、刺毛関連形質(stb)、茎の色、出穂期のQTLについて解析を行ったところ、原因候補遺伝子を絞り込むことができた。この成果は、Scientific Reports に投稿し、掲載された。
また、数品種についてはイルミナシークエンサーやOxford Nanopore シークエンサーでゲノムを解読している。後者の結果により、茎の色については赤から緑への変異は同じC遺伝子の異なる位置への異なるトランスポゾンの挿入により並行的に何度も起こっていることが明らかとなった。さらに解析していくと、C遺伝子の機能欠失ではなく別の染色体に座乗する遺伝子の欠失により色素が作られなくなったものもあることが示唆されており現在、解析中である。また、出穂期についても出穂期をドラスティックに変える遺伝子とその原因となるトランスポゾン挿入を発見した。480品種について解析したところ、この遺伝子にトランスポゾンを持つものは熱帯・亜熱帯に多いことが分かった。さらに現在、この遺伝子に短いトランスポゾンの挿入を持つものも見つかっており地理的分布を調査している。アワの拡散についての手掛かりとなる変異であると言える。さらに解析を加えて論文にしていく予定である。
また、日本品種と世界の代表的な在来品種、200品種についてはflexible ddRAD-seqによりデータを出し、さらにデータの追加を行ている。これについては主成分分析がSTRUCTUREにより系統関係や集団構造の解析を行っていく予定である。
このデータは他の形態形成の遺伝子のマッピングなどにも用いられており、本研究自体でも多くの成果が得られることが期待されるが、さらに新たな研究にもつながっていくことも期待される。
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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
論文出版なども順調であり、成果も出ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで得られたFlexible ddRAD-seqによるアワとエノコログサの200数十系統の系統関係や集団構造の解析を行うとともに、リシークエンシングしたアワ品種の解析を行う。これについては解析が済み次第論文にする予定である。また、出穂期に関連する遺伝子PRR37のトランスポゾン挿入については480品種について解析済みであり、さらに分子進化の解析を行う予定である。これについても結果については論文としていく予定である。また、赤い葉鞘と緑の葉鞘の変異についてはC遺伝子のトランスポゾン変異が複数回起こっていることが明らかとなっているが、C遺伝子に変異がないものは第7染色体の別の遺伝子の変異であることが示唆されつつありこれについても解析を介しているところである。アワゲノムシークエンスはイルミナシークエンサーだけでなく一部Nanopore sequencingも併用しておりトランスポゾン挿入などが効率よく検出できている。色素遺伝子についても論文にしていく予定である。
アワゲノムシークエンスの代表的なものについてデータの公開を行っていく予定である。同時に新たなマッピング集団なども構築しつつある。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの影響などで旅費がほぼ0になったことや、ddRAD-seqが共同研究により費用が掛からなかったことによる。その分の費用を新たな解析などやオンラインジャーナルへの掲載料に回していきたいと考えている。
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[Journal Article] Recombinant inbred lines and next-generation sequencing enable rapid identification of candidate genes involved in morphological and agronomic traits in foxtail millet2022
Author(s)
Fukunaga, Abe, Mukainari, Komori, Tanaka, Fujihara,Yaegashi, Kobayashi, Ito, Ohsako, Kawase
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 12
Pages: ‐
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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