Genetic and epigenomic analysis of intra- and interspecific variation in vernalization mechanisms in Brassica crops

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02163
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Okazaki Keiichi 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20270936)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深井 英吾 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00570657) ; 藤本 龍 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (60620375) ; 板橋 悦子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 主任研究員 (70783273) ; 吹野 伸子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, グループ長 (70355626)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 春化 / ブラシカ / 遺伝子発現

Outline of Final Research Achievements

Brassica rapa and B. oleracea possess four types of FLC paralogs, while their allotetraploid B. napus has nine types. These species require cold treatment (vernalization) for floral induction, in which FLC paralogs are involved. To further elucidate the vernalization mechanisms in these three Brassica species, we conducted transcriptome and nucleotide sequence analyses of the BrFLC5 gene in B. rapa and the BoFLC1 gene in B. oleracea. Additionally, in B. napus, we created hybrid progenies from varieties with different vernalization requirements and identified QTLs that control vernalization requirements. Moreover, DNA methylation analysis and material cultivation for ChIP-seq analysis are currently in progress.

Free Research Field

植物育種学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Brassica rapaでは, 310品種を用いたBrFLC5の塩基配列およびトランスクリプトーム解析により機能的なBrFLC5を有し、低温処理前に高い発現量を示す品種が明らかになった。これらの品種は晩抽性育種に利用できる可能性が示唆された。キャベツでは、トランスクリプトーム解析によりBoFLC1遺伝子の発現パターンの品種間差が明らかになったほか、B. napusでは、春化要求性を制御する新規のQTLを同定した。これらの結果は、。Brassica属3種の春化機構のさらなる解明に有用である。