Identification of salty tolerance genes and development of super tolerance azuki bean using Azuki closely related wild species

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25871107
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 小木曽 映里 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター 畑作物研究領域, 研究員 (00646929)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 耐塩性 / マメ科 / 野生種 / RADseq / 全ゲノムシーケンス / Vigna / QTL

Outline of Annual Research Achievements

耐塩性を有するアズキの近縁野生種Vigna nakashimae ver. UkushimaとVigna riukiuensis の交雑後代を作成して、F2集団を用いてRADseqによる耐塩性のQTL解析を行った。先行研究によりV. nakashimakeはNaイオンを排除する機構を有しており、V. riukiuensisは組織内にNaを蓄積する機構を有していることが示唆されていた。塩処理後の枯死率および葉内Na濃度のQTL解析をしたところ、それぞれ異なるQTLが検出された。これらのQTLはNaイオンの排除および蓄積に関与していると考えられた。
V. nakashimaeの野生集団を五島列島で採集し、耐塩性検定を行ったところ、集団内で耐塩性の強弱が見られた。これは野生集団の中で耐塩性に多様性があることを示している。最終した集団内に、ver. Ukushimaよりも強い系統「G418」を見いだした。V. nakashimaeの野生集団を用いてRADseqを実施し、耐塩性のゲノムワイドアソシエーション解析を行ったが、有意なQTLは検出されなかった。そこで、野生集団の中で最も強い耐塩性を示したG418系統およびQTL解析に使用したUkushima系統について全ゲノム解読をするために、 HiSeqXによるディープシーケンスを実施した。アズキゲノムを元にしてG418およびUkushimaゲノムを作成し、耐塩性の候補原因遺伝子を決めた。