2023 Fiscal Year Annual Research Report
トウガラシにおいて高温下での着果性を決定づける２遺伝子座の特定
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21K05575
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
山崎 彬 近畿大学, 農学部, 助教 (90895418)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | トウガラシ / 着果不良 / 花粉発芽率 / 高温ストレス / 地球温暖化 / 施設園芸 / 高温着果性 / 花粉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高温下における植物の着果に対する強い悪影響は、気温上昇が進行すると予測される現代において我々が対処すべき大きな課題である。これまでに発見した、高温下での着果性を有しない２品種のトウガラシの交雑によって生まれた高温着果性を有するF1雑種と、F１雑種の自殖後代を利用することにより、本課題を克服できるのではないかと考えた。本研究はトウガラシにおいて高温下での着果性を改善する遺伝子の特定に向けて、2つの遺伝子領域に着目して研究を行ってきた。また高温下での着果に関わる形質として、花粉発芽率の維持が考えられた。そこで、トウガラシの高温下での花粉発芽率を評価するため、深層学習を利用した簡易計測手法を確立し、大量のサンプルの計測を可能にした。さらに、ファインマッピングを試みるために、F5RIL集団を作出した。しかし、F5RIL集団を用いてファインマッピングを行うと、F1雑種やF2集団において見られたような高温下で高い着果性および花粉発芽率を有する系統は出現しなかった。従って、高温下での着果性を有しない２品種および高温着果性を有するそのF1雑種のトランスクリプトーム解析に取り組んだ。
本年度においては、将来の高温着果性メカニズムのさらなる解明に向けた材料としてスクリーニングされた、高温下での着果性および花粉発芽率の高い品種の表現型解析を行うとともに、上記のトランスクリプトーム解析を進めることにより、両親品種とF1雑種の間の発現変動遺伝子（DEG）にはそれぞれ異なる糖代謝に関わるGO termがエンリッチされていることが明らかになった。また、組織観察の結果、両親品種間において、花粉に高温障害が現れる発達ステージおよび障害の様相に違いが見られた。これらの結果から、糖代謝などに関わる異なる機構の高温感受性を有する品種を交雑した雑種において、高温着果性および花粉の高温耐性が現れる可能性が示唆された。
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