2023 Fiscal Year Research-status Report
Genetic analysis and resistance mechanism for broad-spectrum brown planthopper resistance in rice
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21K05527
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
藤田 大輔 佐賀大学, 農学部, 准教授 (80721274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
真田 幸代 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物防疫研究部門, 研究領域長補佐 (80533140)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | イネ / トビイロウンカ / 抵抗性遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
広域抵抗性を示す品種Rathu Heenatiの遺伝要因に関しては、部分的にしか明らかにされておらず、広域抵抗性に関わる各遺伝子座の効果やその原因に関しては不明瞭である。そのため、トビイロウンカ広域抵抗性を保有するRathu Heenatiの遺伝的機構・抵抗性機構を解明することを目的とする。本研究では、研究期間内に、以下の3つに関して明らかにする。(1)トビイロウンカ広域抵抗性品種が保有する遺伝要因の解明。(2)加害性の異なるトビイロウンカにより、各抵抗性遺伝子座の効果を検証。(3) トランスクリプトーム解析による各抵抗性遺伝子の抵抗性機構の推定を行っている。
（１）に関しては、抵抗性評価を行うことが難しいことから、T65とRathu Heenatiを交雑した後代より、新規の遺伝因子の解析を行った。BC1F2集団の抗生作用検定を行ったところ、BPH3とBPH17以外の強度抵抗性遺伝子を保有する系統で抵抗性を示した。この系統を用いて解析を行った結果、染色体3長腕に座乗するBPH14であることが示唆された。（２）として、染色体3長腕に抵抗性遺伝子を保有する系統に関して、抗生作用検定、甘露液検定の評価を行ったところ、幼苗期において抵抗性がみられ、播種後1か月の植物体では抵抗性が弱まった。一方で、BPH3やBPH17を保有する播種後1か月の植物体は、加害力が強いトビイロウンカ（2020年に飛来）に対しても抵抗性を示した。染色体3長腕の遺伝子座は、マイナーな因子である可能性が示唆された。（３）さがびより、BPH3-NILとBPH17-NILに関して、播種後1か月の植物体にトビイロウンカを放飼し、12時間後、24時間後、48時間後に発現量が変動する遺伝子をRNA-seqで調べた。その結果、BPH3とBPH17で共通して病害応答に関する遺伝子の発現量が増加する傾向が見られた。
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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
本研究課題は以下の３小課題で構成されており、「おおむね順調に進展している。」とした理由は以下の通りである。
（１）として、集積系統とRathu Heenati由来のBC1F2集団を用いてQTL解析を検出した。しかしながら、T65とRathu Heenati 由来のBC1F2集団には、他の抵抗性系統が存在することから、今後、QTL解析を行うことで新規のトビイロウンカ抵抗性遺伝子を推定できる可能性がある。
（２）として、NILの作出に向けた戻し交雑を実施しBC3F2集団を作出した。
（３）として、抵抗性機構を推定するための評価とRNA-seq解析を実施したが、反復数を増やしたり、qPCRで対象遺伝子の発現量を確認する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）としては、、T65とRathu Heenati 由来のBC1F2集団には、他の抵抗性系統が存在することから、今後、QTL解析を行うことで新規のトビイロウンカ抵抗性遺伝子を推定する。（２）として、新規抵抗性遺伝子を保有するBC3F2集団の中から、新規抵抗性遺伝子を保有するNIL候補を選抜する。（３）に関しては、遺伝子発現レベルでの抵抗性機構を解明するために、RNAシークエンシングを引き続き行い、新規遺伝子座、BPH3やBPH17に関連する遺伝子を特定する。
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| Causes of Carryover |
一部のRNAシークエンスやqPCRに関する実験が実施できかなった。それらの実験に必要な費用を使用しなかったため、次年度の使用額が生じた。
qPCRに関する実験の費用として使用する。
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