2015 Fiscal Year Research-status Report
ライグラスにおけるセルロース合成変異遺伝子座の同定と関連遺伝子群の動態解析
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26450026
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
高橋 亘 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門飼料作物研究領域, 上級研究員 (70455319)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イネ科牧草 / カマイラズ / 消化性 / 植物二次細胞壁 / セルロース合成変異 / バイオマス / ライグラス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はイネ科牧草イタリアンライグラスにおいて、昨年度SSRマーカーを用いて構築したセルロース合成変異の遺伝子座が座乗する第4連鎖群の遺伝地図を、SSRマーカーの追加およびイネ科植物のゲノムシンテニーを利用したDNAマーカーの活用により高密度化した。
すなわち、変異形質遺伝子座が座乗するライグラス第4連鎖群のSSRマーカーおよび同連鎖群とシンテニーの関係にあるイネ第3染色体に関連するDNAマーカーを用い、正常系統と変異系統のF1を変異系統に戻し交配して得たBC1F1解析集団の親間の多型の有無を確認した。多型が認められたマーカーについて個体別の多型データを取得し、多型解析ソフトウェアJoinMap4.1により解析を行った。カマイラズ形質は完全な質的形質であるので、表現型データについて正常形質を優性としたバイナリーデータとしてJoinMap4.1に入力し、マーカーとの連鎖関係を解析した。
ライグラス第4連鎖群を構成する全65個のSSRマーカーを用いて集団親間での多型を調査し、 23個（35.4%）のマーカーにおいて多型を認めた。一方、ライグラス第４連鎖群とシンテニーの関係にあるイネ第3染色体に由来するDNAマーカーを用い、集団親間での多型を調査した結果、全136個のうち、97個（71.3%）のマーカーで多型を確認した。これらについて個体別解析と連鎖解析を実施し、正常系統の優性マーカー41個から成る連鎖地図、変異系統の優性マーカー33個から成る連鎖地図、およびこれら優性マーカーに両親でホモあるいはヘテロの遺伝子型が示されたマーカーを加えて統合した114マーカーから成る連鎖地図を構築した。
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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
カマイラズ形質遺伝子座が座乗するライグラス第4連鎖群とシンテニーの関係にあるイネ第3染色体に由来するDNAマーカーの利用により、遺伝地図の高密度化に成功した。本成果により、ライグラス第4連鎖群とイネ第3染色体のゲノム進化的関係を確認できた。このことは、モデル植物であるイネの遺伝子データベースおよび物理地図を活用した原因遺伝子の推定への足掛かりを得たことを意味していることから、本年度の研究は順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
モデル植物等で明らかになっているセルロース合成系やリグニン合成系に関与する各遺伝子群あるいは2次細胞壁合成系のマスター遺伝子とカマイラズ形質遺伝子座との遺伝学的な関係を調査する。
具体的には、イネを中心とした公開データベースを活用して遺伝子配列の検索を行い、これら遺伝子に対するPCR プライマーを設計し、連鎖解析によりカマイラズ形質遺伝子座との遺伝学的関係を確認する。カマイラズ形質遺伝子座と遺伝的に連鎖したものを中心に定量PCR による発現解析を行う。定量PCR による解析は正常系統とカマイラズ系統を比較しながら行い、発現量に差の認められる遺伝子をスクリーニングしてカマイラズ形質の原因となっている候補遺伝子を推定する。
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| Causes of Carryover |
経費の掛からない研究手法等の採用により研究費を効率的に使用した結果生じたものであり、次年度に請求する研究費と合わせて研究計画遂行のために使用する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本研究課題推進のため、次年度の研究費は、物品費・旅費・謝金（英文校閲、実験補助）・その他（プライマー合成）に使用する。
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