トランスクリプトームの網羅的解析情報に基づく第三世代マツ材線虫病抵抗性品種の創出

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25252028
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 白石 進 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70226314)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森 康浩 福岡県農林業総合試験場, その他部局等, 研究員 (20558613) ; 後藤 栄治 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (90614256)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: マツ材線虫病 / 樹病 / 抵抗性遺伝子 / 森林保護学 / 育種学

Outline of Annual Research Achievements

トランスクリプトームの網羅的解析法であるSAGE（serial analysis of gene expression）の最新改良法であるHigh-Throuput SuperSAGE (Matsumura et al. 2010)にさらに改良を加えた。発現遺伝子（mRNA）から合成したcDNAからの二本鎖cDNA合成の過程に，TdT（Terminal deoxynucleotidyl transferase）を用いたhomopolymer伸長法を導入した。これにより安価な分析系を確立した。また，分析効率を向上させるためのdual labelアダプターによるライブラリー識別により，多検体（最大192検体）を同時に解析できる効率的な分析系を開発した。
この改良法を用いて，材線虫感染後のクロマツ成木での病徴進展におけるトランスクリプトームの時系列変化を調査した。確認された発現遺伝子の中には、接種３時間後には発現量が大きく変化するものが存在した。このことから，マツは線虫の侵入に対し，感染直後から応答していることが明らかとなり，今後，本病に対する宿主（マツ樹体）の応答，枯損メカニズムを解明するためには，感染から数日間の遺伝子発現を重点的に追跡することが重要であると示唆された。また，第一世代抵抗性16クローンの材線虫接種後の解析では，接種2日後において，57遺伝子の発現に大きな変化がみられた。また，個々のクローンで特異的に発現する遺伝子も多数見られ，第一世代の抵抗性機作にはクローン間で大きな違いのあることが推察された。さらに，第二世代抵抗性29クローンでも，クローン間で発現挙動（感染に対する応答）に著しい変化が認められたことから，第二世代抵抗性品種群における抵抗性機作にも高い多様性が維持されていることが明らかとなった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。