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2023 Fiscal Year Research-status Report

Elucidation of genome stability mechanisms involved in the establishment of allopolyploid species.

Research Project

Project/Area Number 22K15161
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

岡田 萌子  新潟大学, 自然科学系, 助教 (20913289)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsコムギ / 倍数性進化 / 染色体 / 種分化 / トランスクリプトーム / 野生種
Outline of Annual Research Achievements

ゲノム分化と倍数性進化は、多くの動植物で一般的にみられる現象で、種分化と適応進化の原動力である。多くの倍数体植物では、倍数体化後に特定のゲノムにのみ変異が蓄積する。ムギ類のゲノムも、倍数体化後も安定な「軸ゲノム」と、変異しやすい「可変ゲノム」に分けられるが、ゲノム安定性を決める分子基盤は未解明である。さらに、軸ゲノム同士の組合せをもつ4倍体野生種は、自然界には存在しない。そこで本研究では、「ゲノム安定性の違いは異質倍数体種成立に影響するのか」という核心的「問い」を通じて、異質倍数性進化の分子基盤解明を目指す。上記の目的を達成するために、今年度はゲノム配列の向上を試み、交雑実験も行った。
・サウジアラビアのグループから公開されたUゲノム配列と、自身がアセンブリを行っているUゲノム配列を比較し、Hi-Cデータも加えてより高品質なゲノム配列を取得するべく配列決定を進めた。
・Uゲノム種とMゲノム種、Uゲノム種とDゲノム種の交雑実験を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ゲノム解読は順調に進んでいるが、交配実験では雑種種子形成不全のような新しい現象が確認され、雑種を得られなかった組み合わせがある。実験・解析に用いる雑種が揃っていないことにより、本研究は「やや遅れている」と評価した。

Strategy for Future Research Activity

現在、系統の組み合わせを変更して交雑実験を行っている。これらの結果から初夏にはF1雑種を取得し、育成後にF2世代の取得並びにDNA-seq, RNA-seq, メチル化解析のためのサンプルを取得する。
・DNA-seqにより、ゲノム網羅的な多型を検出する。
・RNA-seqデータから、遺伝子領域の多型検出並びに発現パターンの世代間の違いを明らかにする。
・発現パターンの違いからメチル化解析のターゲット領域を決定する。

Causes of Carryover

交雑実験による雑種を得られず、DNA-seqなど具体的な実験を予定通りの回数で行うことができなかったため

  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] Effects of Allopolyploidization on Homoeologous Gene Expression under Cold Treatment in Synthetic Hexaploid Wheat.2024

    • Author(s)
      Moeko Okada, Jianquiang Sun, Toshiaki Tameshige, Masaomi Hatakeyama, Rie Shimizu-Inatsugi, Shigeo Takumi, Jun Sese, Kentaro K. Shimizu
    • Organizer
      KAAB international symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of allopolyploidization on homoeologous gene expression in synthetic hexaploids.2023

    • Author(s)
      Moeko Okada
    • Organizer
      Polyploid evolutionary genomics: challenges and opportunities
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 異質倍数体化が相同遺伝子発現パターンに及ぼす影響2023

    • Author(s)
      岡田萌子, 孫建強、爲重才覚、畠山剛臣、清水(稲継)理恵、宅見薫雄、瀬々潤、清水健太郎
    • Organizer
      第18回ムギ類研究会
  • [Presentation] コムギ近縁野生種の育種利用に向けて2023

    • Author(s)
      岡田萌子
    • Organizer
      第18回東北育種研究集会
    • Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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