2014 Fiscal Year Research-status Report
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25450003
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
山本 将之 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 講師 (10456402)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | リグナン / ゴマ / 機能性成分 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゴマにおいて、2014年に全ゲノムの解読および連鎖地図の報告がなされたことから、分子遺伝学的手法を用いた原因遺伝子の同定が容易なると考えられた。そのため本年度は分子遺伝学的にゴマリグナン（セサミン、セサモリン、セサミノール配糖体 (STG)）の含有量に関わる遺伝子の同定を目指すこととし、以下の解析を行った。
前年度に解析に用いた、高リグナン系統（STGはほとんど含まない）と低セサモリン含有系統（STGを含む）の交雑に由来する遺伝集団の世代を進め、F6世代の組み換え自殖系統を用いて、種子中のゴマリグナン含有量の遺伝様式の調査・確認および、RAD-Seq解析による、大量の一塩基多型 (SNP)マーカーを作出することを試みた。
・ゴマリグナン含有量形質の遺伝様式
F6遺伝集団を温室で育成し、種子が採取できた160個体の種子に含まれるゴマリグナンの含有量をHPLC分析により測定した。その結果、F5世代と同様に、セサミン含有率の分布は連続的でありセサミン含有量の高低には複数の量的遺伝子座が関与すること、セサモリン含有率の分布は、低いレベルと高いレベルのグループに分かれ、それぞれのグループの個体数からセサモリン含有量の決定には単一の遺伝子が関わることが示された。STG含有率の分布についても詳細に分析したところ、含有率が低いレベルと高いレベルのグループに分けることができた。それぞれの個体数の比は3：1に適合したため、STG含有量の決定に2つの遺伝子が関与する可能性が示された。
・SNPマーカーの作出
F6遺伝集団のすべての個体および両親系統の葉からDNAを抽出し、RAD-Seq解析を行った。今後は解析データを用いて、ゴマリグナン含有量形質と連鎖するSNPマーカーの探索を行っていく予定である。
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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
最近、ゴマの全ゲノムが解読され、また、染色体基本数に収束はしていないものの、RAD-Seq法を用いた連鎖地図の作成についての報告がなされた。報告されたゴマのゲノム情報を利用し、RAD-Seq法を活用すれば、ゴマリグナン含有量にかかわる遺伝子の同定が容易になると考えられたため、計画を修正し、分子遺伝学的手法による原因遺伝子の同定を行うこととした。ゴマリグナン含有量形質の遺伝様式については明らかとしており、RAD-Seq解析もデータ解析を行うのみであるため、概ね順調に推移していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 候補遺伝子の同定
RAD-Seq解析のデータを用いて、各ゴマリグナン含有形質に連鎖しているSNPマーカーを探索する。その後、連鎖しているマーカー近傍に位置する遺伝子をデータベースより探索し、リグナン含有量に関わると予想される遺伝子を選び、候補遺伝子とする。
2. 候補遺伝子の解析
(1) 同定した候補遺伝子の登熟種子での発現をRT-PCRにより調査するとともに、両親系統間で塩基配列を比較し、目的のゴマリグナン含有形質に関与するか否かを調査する。(2) ゴマリグナン生合成に関わると考えられた遺伝子について、ゴマ培養細胞中で候補遺伝子を一過的に、もしくは安定的に過剰発現ないし発現抑制させ、リグナン生合成に関わるか否かを調査し、原因遺伝子を同定する。(3) 候補遺伝子がリグナン生合成に関与しないと推測された場合は、本研究で用いた遺伝集団より、候補遺伝子の遺伝子型がヘテロ型であるものを選び、その後代から遺伝子領域内で組換えが起こっている個体をスクリーニングし、遺伝子型とリグナン含量との間に相関があるか調査することで、原因遺伝子を同定する。
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| Causes of Carryover |
次世代シークエンサー解析の納期が遅れ、H27年度に納入されることとなった。そのため、必要な費用について次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
すでに発注してある次世代シークエンサー解析の費用に用いる。
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