Study on yield and domestication process of potato through analysis of gibberellin deficient mutant.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25850008
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 浅野 賢治 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター 畑作物開発利用研究領域, 主任研究員 (80547034)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: バレイショ / ジベレリン / 矮性

Outline of Annual Research Achievements

日本国内のバレイショ品種育成過程に出現する矮性個体が、これまでに報告されているga1と同座であるかを明らかにするために国内主要品種であるコナフブキを用いて同座性検定を行った。その結果、コナフブキの矮性遺伝子はga1と同座であること、そしてコナフブキがga1の二重式遺伝子型個体であることを明らかにした。
次にこれまで他の植物種で明らかにされているジベレリン(GA)合成遺伝子をクエリーにして、バレイショゲノムに対してBLAST検索を行った結果、8本の染色体上に13のGA合成遺伝子が座乗していることを明らかにした。Pito×コナフブキの後代から分離してきた矮性個体と正常個体各14個体に対して、これらのGA合成酵素遺伝子近傍に座乗する26のSSRマーカーを用いて連鎖解析を行った結果、1つのGA合成酵素遺伝子近傍に位置するSSRマーカーと表現型の間に強い連鎖を見出した。このGA合成酵素遺伝子についてエキソン領域の塩基配列をコナフブキとga1変異体との間で比較した。その結果両者の間に合計5箇所の非同義置換を見出し、プロモーターやイントロン領域にも複数の変異を見出した。しかしながらいずれの非同義置換も分離集団において表現型と完全な相関はなく、原因の変異ではないことが明らかとなった。
非同義置換は原因ではないと考えられたため遺伝子発現に差があると考え、矮性個体及び正常個体において、定量PCRによって候補遺伝子の発現量を比較した。その結果、矮性個体でも候補遺伝子の発現が確認され、遺伝子発現の低下が矮性の原因では無いと考えられた。現時点では矮性の原因は明らかになっていないが、いずれの変異も全ての矮性個体ではホモ型であることから、この遺伝子の何らかの欠損が矮性をもたらしている可能性が高いと考えており、原因の特定にはより詳細な解析が必要である。