2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of the male-sterile gene in Japanese cedar -for development of the various male-sterile Japanese cedar resources-
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26850103
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
坪村 美代子 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所林木育種センター, 主任研究員 (70415040)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | スギ / 雄性不稔 / 遺伝マーカー / 連鎖解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、雄性不稔スギ品種「爽春」の雄性不稔遺伝子を検出するマーカーを開発することを目的とした。スギの雄花の発達ステージは組織観察結果から10に分けることができる。組織観察結果から、爽春ではステージ５（四分子期）から６（小胞子期）に異常が認められた。爽春、正常個体、爽春の戻し交雑家系の遺伝子発現解析結果からは、雄性不稔個体ではステージ４（減数分裂期）から発現量が下がる遺伝子が多く認められた。爽春の原因遺伝子は減数分裂期かそれよりも早い発達段階で発現する遺伝子であることが示唆された。
爽春と正常個体間のSNP（一塩基置換）解析を行うため、爽春戻し交雑家系の雄花よりRNAを抽出し、次世代シーケンス解析を行った。得られた塩基配列を既知のスギEST情報と照合後、SNP解析を行い、得られたSNP情報を基にSNP(ep1)マーカーの開発を行った。さらに、他プロジェクトにおいて、この雄花のSNP情報および他器官のSNP情報を用いて、約７万のSNPを搭載したAxiom arrayを作成した。190個体の爽春F2マッピングポピュレーションの葉よりDNAを抽出し、ep1マーカーおよびAxiom arrayによりSNPジェノタイピングを行った。連鎖解析およびQTL解析を行ったところ、Axiom arrayより形質と100%一致するSNPが検出された。このSNPはヘテロで雄性不稔遺伝子を保有する個体の検出も可能であった。さらにこのSNP情報を基にep1マーカー、簡易なPCRマーカーを作成し、マッピングポピュレーション、爽春F1、F2個体に適用したところ、形質と一致することが確認された。このDNAマーカーは雄性不稔スギ検出マーカーとして使用可能であることが示された。
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