2014 Fiscal Year Research-status Report

イネ活性型転移因子ｍPingの活性を制御する遺伝子の単離

Research Project

Project/Area Number	26450012
Research Institution	Kibi International University
Principal Investigator	谷坂隆俊吉備国際大学, 地域創成農学部, 教授 (80026591)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	築山拓司京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (00423004) 吉川貴徳吉備国際大学, 地域創成農学部, 講師 (00721606)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords	イネ / 転移因子 / mPing / 転移機構 / QTL
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、イネにおける高効率なトランスポゾンタギング系を開発するために、活性型転移因子mPingの活性を制御する遺伝子を単離しようとするものである。申請者らのこれまでの研究から、イネ品種銀坊主は高いmPing転移活性を有することが明らかになっている。本年度は、まず、品種銀坊主および日本晴に加えて、農業生物資源研究所ジーンバンクから分譲された愛国・銀坊主系品種90品種を供試し、これらのなかから高いmPing転移活性を有する品種を探索した。トランスポゾンディスプレイ法(TD法)を用いて各品種におけるmPing転移活性を調査した結果、銀坊主よりも高い活性を有する6品種を見出すことができた。本研究で供試した愛国・銀坊主系品種は、近代イネ育種の過程において銀坊主と同じ系譜をもつことから、上記実験に供試した品種はいずれも銀坊主と似た遺伝的背景を有すると考えられる。しかし、SSRマーカーを用いたクラスター解析では、供試品種間でmPing活性及びコピー数に関して大きな変異があり、かつ両者間に相関が認めらなかったことから、高いmPing転移活性を示す品種がその高いmPing活性を獲得した時期を特定できなかった。すなわち、愛国・銀坊主系品種の共通祖先品種は元来高いmPing転移活性を有していたものの、後にそれに由来する多くの品種内で転移抑制機構が生じたか、あるいは共通祖先品種のmPing転移活性はもともと低かったものの、後にそれに由来する一部の品種内でmPingの転移活性が高くなったか、のいずれかであると考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 平成26年度は、銀坊主よりも高いmPing転移活性を有する品種を同定した。申請者らは、これまでに、銀坊主-日本晴の交雑後代において、mPing転移活性に関する3つの新規QTL (qTmP1～3)を同定している。本研究で同定された品種を用いて再度、mPing転移活性に関するQTL解析を行って、得られた新規QTLとqTmP1～3の異同を確認すれば、mPing転移活性を制御する因子を効率良く同定できると考える。このように、研究は目標に向けておおむね順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	平成27年度は、まず、銀坊主と日本晴の組換え自殖後代(GN-RILs)で見出されたqTmP1～3のうち、もっとも大きな効果を有するqTmP3のファインマッピングを行う。これまでの研究に供試してきたF4～F9世代のGN-RILsの中からqTmP3座がヘテロ型の個体を選抜し、その後代に出現する組換え個体群を用いて候補領域を絞り込む。そして、候補領域近傍の多型をSSR、SNPおよびmPing-SCARマーカーを用いて調査するとともに、組換え個体のmPing転移活性をTD法によって解析する。得られた結果を基に、qTmP3領域周辺のグラフィカルジェノタイプを作成し、候補遺伝子を同定する。昨年度、申請者らは新規に育成した銀坊主と日本晴の交雑後代F2集団(NGN系統)94個体を栽培し、各個体の葉身からDNAを抽出した。上記の方法でqTmP3座に関する組換え系統が十分に得られなかった場合、次世代シーケンサーを用いてNGN系統および親系統(銀坊主および日本晴)におけるmPing挿入位置を網羅的に調査し、得られたデータを基にmPing転移活性に関するQTL解析を行う。 26度の結果を基に、mPingの転移活性の高い品種を3品種程度選び、mPingが不活性化している日本晴およびインディカ品種Kasakathと交配する。得られたF1個体を冬にガラス室で育苗し、得られたF2種子を次年度以降の実験材料に用いる。