2014 Fiscal Year Annual Research Report
世界のイネコアコレクションからハイブリッドライス育種重要形質の分子遺伝学的抽出
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26292002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鳥山 欽哉 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20183882)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 育種学 / 遺伝学 / 遺伝子 / ゲノム / 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
F1ハイブリッドライスの育種に使われる雄性不稔性細胞質の多様化とF1採種効率の良い育種母本を育成するための分子基盤を構築することを目的とした。農業生物資源ジーンバンクNIASコアコレクション世界のイネ69品種を材料とし、ハイブリッドライスを育種するための重要形質として、細胞質雄性不稔性のミトコンドリアを保有するのかの調査、および、柱頭露出性等の花器形質について調査した。
(1) 細胞質雄性不稔性: NIASコアコレクション世界のイネ(WRC)の中の31品種について、CMS原因遺伝子候補（orf352, orf113, orf307）の有無を調査したところ、３品種についてorf352を検出したが、orf113, orf307を保持する品種はなかった。１７品種のWRCに「台中65号」の戻し交雑を行った後代（主にBC5F1）について、種子稔性を調査したところ、新規CMSの候補としてWRC20, WRC23, WRC27, WRC36を見出した。また、新規RFを持つ系統の候補としてWRC23, WRC41を見出した。
(2) 柱頭露出性等の花器形質：25品種のWRCについて穎花の写真を撮影し、データベースとして東北育種研究集会で発表した。柱頭露出性の高い(60%以上)品種として、WRC05, WRC45, WRC62, WRC64, WRC97を見出した。
(3) WRC05についてCSSL計41系統の柱頭露出を観察したところ、CSSL3204の柱頭露出率が高い(34%)ことがわかり、第２染色体または第３染色体に柱頭露出に関わるQTLが存在すると予測された。
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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
細胞質雄性不稔性について新規CMSの候補と４系統、新規RFを持つ系統候補を２系統選抜することができ、当初の計画以上に進展したた。柱頭露出性等の花器形質についてWRC05についての解析が計画通り達成できた。柱頭露出性等の花器形質についてWRC45についての解析がやや遅れている。全体的に見ると概ね順調に進展していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞質雄性不稔性：NIASコアコレクション世界のイネ69品種に「台中65号」の戻し交雑を行い、細胞質置換系統を作出する計画であるので、これを継続する。特に、新規CMSの候補として見出した４系統について、台中65号の戻し交雑を進め、細胞質雄性不稔性であることを確認する。ミトコンドリア遺伝子を解析し、CMS原因遺伝子を明らかにする。新規稔性回復遺伝子を持つ系統の候補として見出したWRC23とWRC41について稔性回復遺伝子の遺伝学的解析を行う。
柱頭露出性等の花器形質：WRC45 x T65のF2の中で、特に柱頭露出率が高い個体を３個体選抜したので、これらにT65を交雑した後代の柱頭露出率を調査する。各染色体５個以上のDNAマーカーについてジェノタイピングを行い、柱頭露出に関わるWRC45の領域を明らかにする。柱頭露出率が高かっWRC05とコシヒカリ由来のCSSL系統3204 x コシヒカリの後代を展開して、柱頭露出性に関わる遺伝子のファインマッピングを行う。
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| Causes of Carryover |
世界のイネコアコレクションのWRC45はジャポニカタイプの短粒種であるにもかかわらず、高い柱頭露出性を示したので、その原因遺伝子は既報の長粒遺伝子GS3(Takano-Kai et al 2011)とは異なると考え、WRC45 x台中65号のF2を展開してQTL解析を試みた.
しかし、SSRマーカー 264個について調査したところ 多型を示すマーカーは 23個であった。マーカー数が少なく、QTLマッピング実験が計画通り進まなかった。次世代シークエンサーを用いてDNAマーカーを作成する必要があると考えたので、次年度に次世代シークエンサー受託解析用の費用を確保することとしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
SNPをマーカーとして利用するため、シークエンス情報に基づき、dCAPSマーカーなどを作成する。DNAマーカー数を増やすことでQTL解析を推進する。次年度使用額はこのために使用する計画である。
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