全ゲノム解析によるイネ量的遺伝子座の迅速単離

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24248004
• Research Institution: Iwate Biotechnology Research Center
• Principal Investigator: 寺内 良平 公益財団法人岩手生物工学研究センター, ゲノム育種研究部, 研究部長 (50236981)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石浦 正寛 名古屋大学, 学内共同利用施設等, 教授 (20132730)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 全ゲノム解析 / QTL / イネ / DNAマーカー / 生物発光リアルタイム測定 / シロイヌナズナ

Outline of Annual Research Achievements

主要作物イネの遺伝的改良を目標として、次世代シーケンサーによる全ゲノム解析と新技術「QTL-seq法」(Takagi et al. Plant J. 74:174-183)により、迅速に有用形質を支配する量的遺伝子座（QTL）を単離同定する。さらに、名古屋大学石浦正寛研究室開発の世界最先端の生物発光リアルタイム計測技術とQTL-seq法を併用することにより、耐病性信号伝達系に関与する遺伝子群を網羅的に同定単離することを目指す。平成26年度の研究実績概要は、以下の通り。
1) QTL-seq法によるイネ量的遺伝子座の単離同定
QTL-seq法を活用して昨年度までにゲノム上の大まかな位置を同定したイネ高度耐冷性QTL、出穂期QTL、低温発芽性QTL、いもち病圃場抵抗性QTLについて、さらに詳細な位置決定を進めた。これらのQTLについてDNAマーカーを設計した。
2) 生物発光リアルタイム計測技術とQTL-seq法の合体
本年は、早期の実験系確立の目的で、シロイヌナズナを用いた実験に集中した。耐病性遺伝子WRKY29のプロモーターとLuciferase遺伝子を結合したDNA断片で形質転換したシロイヌナズナCol系統を作出した。本系統液体培養個体にエリシターflg22ペプチドを処理後、生物発光リアルタイム計測装置で計測すると、短時間でLuciferase活性が上昇する事が確認された。そこで、本系統を5系統の野生系統と交配してF2を得た。今後、F2における発光タイミング、発光強度の分離を確認し、QTL-seq解析を実施予定である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A cytochromoe P450, OsDSS1, is involved in growth and drought stress responses in rice (Oryza saliva L.) (2015)
  • Author(s): Tamiru, M., Undan, J. R., Takagi, H., Abe, A., Yoshida, K., Undan, J. Q., Natsume, S., Uemura, A., Saitoh, H., Matsumura, H., Urasaki, N., Yokota, T., Terauchi, R.
  • Journal Title: Plant Molecular Biology Volume: 88 Pages: 85-99
  • DOI: 10.1007/s11103-015-0310-5
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] MutMap accelerates breeding of a salt-tolerant rice cultivar (2015)
  • Author(s): Takagi, H., Tamiru, M., Abe, A., Yoshida, K., Uemura, A., Yaegashi, H., Obara, T., Oikawa, K., Utsushi, H., Kanzaki, E., Mitsuoka, C., Natsume, S., Kosugi, S., Kanzaki, H., Matsumura, H., Urasaki, N., Kamoun, S., Terauchi, R.
  • Journal Title: Nature Biotechnology Volume: 33 Pages: 445-449
  • DOI: 10.1038/nbt.3188
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Harvesting the promising fruits of genomics: applying genome sequencing technologies to crop breeding (2014)
  • Author(s): Varshney, R. K., Terauchi, R., McCouch, S. R.
  • Journal Title: PLoS Biology Volume: 12 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1001883
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The NB-LRR proteins RGA4 and RGA5 interact functionally and physically to confer disease resistance (2014)
  • Author(s): Cesari, S., Kanzaki, H., Fujiwara, T., Bernoux, M., Chalvon, V., Kawano, Y., Shimamoto, K., Dodds, P., Terauchi, R., Kroj, T.
  • Journal Title: EMBO Journal Volume: 33 Pages: 1941-1959
  • DOI: 10.15252/embj.201487923
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The rice (Oryza saliva L.) LESION MIMIC RESEMBLING, which encodes an AAA-type ATPase, is implicated in defense response (2014)
  • Author(s): Fekih, R., Tamiru, M., Kanzaki, H., Abe, A., Yoshida, K., Kanzaki, E., Saitoh, H., Takagi, H., Natsume, S., Undan, J. R., Undan, J, Terauchi, R.
  • Journal Title: Molecular Genetics and Genomics Volume: 290 Pages: 611-622
  • DOI: 10.1007/s00438-014-0944-z
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant