2014 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノミクス・トランスクリプトミクス的アプローチによる異形花型不和合性の機構解明
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25292023
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
牛島 幸一郎 岡山大学, その他の研究科, 助教 (20379720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 孝征 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (50535797)
池田 和生 山形大学, 農学部, 准教授 (80555269)
赤木 剛士 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (50611919)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 異形花型自家不和合性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ベニバナアマの異形花型自家不和合性では，thrumとpinという異なる形態の花が存在しており，交雑は異なる形の花の間でしか成立しない．本年度は作成した分離集団を展開し，花形態とその遺伝様式の調査と花器官のRNA-seqのデータから転写産物でＳ遺伝子座に連鎖している遺伝子の探索を行った．
・花形態とその遺伝様式の調査：分離集団51個体を利用して花の形態を調査した．正確な花形態の識別法を開発し，2つの形態の分離比が1：1である事と異形花型自家不和合性が１遺伝子座支配である事が明らかになった．また，異形花型自家不和合性とは直接関係ないがＲ遺伝子座と名付けた花弁色（赤，白，ピンク）を制御する遺伝子座がＳ遺伝子座に連鎖していることが明らかになった．
・Ｓ遺伝子座に連鎖している遺伝子の探索：分離集団の花器官のRNA-seq解析をおこなった．K-mer比較解析を行い，thrum特異的な遺伝子はもちろん，SNVレベルでの違いがある転写産物コンティグを同定した．約2000のコンティグが得られ，mappingデータから30ほどのコンティグがthrum特異的であると推察された．そのうち2割程度がＳ遺伝子座に連鎖していると考えられた．特に花柱側で2つの有望な遺伝子が同定された．これら遺伝子に関しては，ベニバナアマはもちろん，アラビドプシスやタバコなどのモデル植物での形質転換体の作出を行っているところである．
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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
分離集団の一次スクリーニングとk-mer比較解析から，有力な候補遺伝子を追加できた．また，形質転換実験も開始しており，ほぼ予定通りに進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き花柱側の候補遺伝子については形質転換実験を行う．
S遺伝子座には複数の遺伝子が連鎖していると考えられる，領域の配列を決定するのは必須である．平成26年度は予備的な実験としてHiSeqを利用してWGS解析を行ったが，十分な長さのコンティグが得られなかった．27年度はPacBioなどロングリードの次世代シークエンサーでの解析を実行する必要があると考えられる．
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| Causes of Carryover |
平成26年度は当初はPacBioでの配列解析を予定していたが，k-mer解析が順調で非常に有力な候補遺伝子が得られたので，形質転換実験に集中させた．また，PacBioに関しては，次年度（27年度）に非常に良い試薬がリリースされるという話があったので（実際にリリースされた），予算の効率的な使用を考え次年度に延期した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越した予算の多くは，PacBioでの解読に使用する予定である．
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