2014 Fiscal Year Research-status Report
遺伝子内組換えの新アリル創出力の研究―イネの遺伝的組換え位置の詳細把握と評価
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26660010
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
田中 淳一 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所稲研究領域, 主任研究員 (30370571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 卓朗 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所稲研究領域, 上席研究員 (30442750)
米丸 淳一 独立行政法人農業生物資源研究所, 農業生物先端ゲノム研究センターイネゲノム育種研究ユニット, 主任研究員 (40355227)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 遺伝子内組換え / 遺伝的組換え / 組換え自殖系統 / 次世代シーケンシング / 循環選抜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
九州大学において作成された日本型イネ‘あそみのり’とインド型イネ‘IR24’の組換え自殖系統10系統を実験に供試した。これら材料についてSNPアレイ解析によって大まかなグラフ遺伝子型を推定した後、それらのゲノムの配列を次世代シーケンシング技術により解析し、日本型イネ‘日本晴’との間でSNPを抽出した。各RILのSNPが「IR24型」と「あそみのり型」とが切り替わる位置が遺伝的組換えの推定される位置であるが、「IR24型」の方がはるかに高密度なので、「IR24型」のSNPが途切れる位置を遺伝的組換えの位置とした。
‘IR24’と‘日本晴’間では2,227,332のSNPが検出され、これは平均すると168塩基に1つのSNPが検出されたことになり、このSNP頻度が組換えポイント推定の“解像度”に相当することになる。遺伝的組換えが生じたと推定されるSNP間の中間を組換えポイントと仮定して、その位置を‘日本晴’の配列データ（RAP-DB）に照合した結果、約1/4の遺伝的組換えがイントロンを含む遺伝子内で生じたと想定された。
1/4もの遺伝的組換えが遺伝子内で生じているであろうことは、遺伝的組換えがセントロメア近くなどの遺伝子が“疎”な領域よりも、染色体末端のような遺伝子が“密”な領域で生じやすいことを反映していると考察された。生じたキメラ遺伝子のうちどの程度が機能的に新たな表現型に結びつくのかは推測の域を出ないが、解析の対象とした材料のような、遺伝的に遠縁な材料を大集団で繰返し他殖させた場合、タイプの異なるゲノム間での遺伝的組換えにより、多数のキメラ遺伝子が生成しているはずである。トウモロコシのイリノイ実験などのように、他殖を繰返すことで集団内から継続的に変異が生じ得る一つのメカニズムであろうと考察された。
これらの成果は2015年の春の育種学会で発表した。
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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
遺伝子内組換えの頻度が多くの研究者の想像よりも遥かに大きいことを明らかにすることができた。学会での発表も反響が大きく、研究そのものは順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
シミュレーション等の研究も進めている。また、遺伝的組換えが生じたことにより表現型が変化した事例を検索している。研究の進展により、データをとりまとめた後、研究論文として公表する。
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| Causes of Carryover |
既存データの活用が有効であったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初計画通り。
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Research Products
(1 results)
