2023 Fiscal Year Research-status Report
Genetic analysis of seed shattering in Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.).
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23K05180
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
田村 健一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (10414749)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 脱粒性 / イタリアンライグラス / QTL |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イタリアンライグラスの脱粒性に関わる遺伝子座を同定するためにQTL解析を実施した。まず、難脱粒性個体20R06-25と易脱粒性・自殖系統ILW1に由来するF2個体集団およびF3系統集団を対象に、糊熟後期の脱粒率（手で扱くことにより評価）、小花引張力、穂乾物率、１穂種子重等の形質を評価した。次にGRAS-Di解析により構築した399マーカー座からなるF2連鎖地図を用いQTL解析を行った。F2集団における脱粒率および最基部を除く小花の平均引張力は0%から68%、および0.3Nから1.7Nの幅広い変異を示した。脱粒率と平均小花引張力との相関係数は-0.62と中程度の負の相関関係を示した。またこれら脱粒性関連形質の広義の遺伝率は0.7ー0.9程度と高く、精度の高い評価ができたことを裏付けた。F3集団の脱粒性関連形質もF2集団と同様の分布を示し、F2とF3の世代間の脱粒率および小花引張力の相関係数は0.72および0.60であった。F2集団のインターバルマッピングの結果、脱粒性関連形質に共通するQTLが第2連鎖群末端に認められ、その最大LOD値および寄与率は、脱粒率が31.1および64.3%、平均小花引張力が9.6および28.2%であった。LODピークに位置するマーカー座の遺伝子型毎の脱粒率の平均値は、ILW1型で44.1%、20R06-25型で7.5%、ヘテロ型で10.1%であり、難脱粒性に対し部分顕性（優性）を示した。この遺伝子座はF2:3解析においても同様に検出された。MQMマッピングの結果、上記QTLの他に5つの効果の小さいQTLが検出された。
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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
本年度の計画はF2およびF3集団の解析により脱粒性のQTLを明らかにすることであり、予定通り実施できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
検出された第2連鎖群の脱粒性QTLは最大で全体のばらつきの約2/3を説明する非常に効果の大きなQTLであり、かつ既報と異なり、難脱粒性の方向に顕性を示した。そのため、原因遺伝子の特定による新規な脱粒性遺伝機構の解明や育種における選抜マーカー化に向けて、令和６年度は予定を前倒しし、遺伝子単離に向けた詳細な遺伝マッピングを開始する。近年イタリアンライグラスのゲノム配列情報が蓄積・公表されつつあり、これらを利用しQTL近傍に設計したDNAマーカーを用いることで、当該QTL領域を絞り込む予定である。
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| Causes of Carryover |
当初、解析集団のジェノタイピングに要する経費を多めに見積もっていたが、安価な解析手法を用いることにより使用額が減じることとなった。次年度は大規模な集団を用い詳細な遺伝マッピングを行う予定であり、今年度の残額はそのための経費として使用する予定である。
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