| Project/Area Number |
22K05571
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
寺石 政義 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80378819)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ダイズ / 根粒菌 |
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| Outline of Research at the Start |
ダイズにおいては、特定の根粒菌種の着生を阻害する遺伝因子としてRj 遺伝子群が報告されている。申請者は、着生する根粒菌種比率がダイズ品種によって異なることに着眼し、着生根粒菌種比率に関するQTLを検出した。従来のRj 遺伝子群とは座乗染色体が異なる新規の遺伝子である。着生する根粒菌種の制御が可能になれば、例えば窒素固定能の良い有益な根粒菌の着生を優先的に促すことができ、作物生産にとって望ましい効果が期待できる。本研究課題の目的は、ダイズ品種と着生する根粒菌種との共存関係に関わるダイズ側の新規遺伝因子を明らかにすることである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイズ染色体１８番に検出された着生根粒菌種比率に関わるＱＴＬについて、集団をさらに大きくしてＱＴＬ領域での組換え個体を検出することが困難であるため、発現解析によってＱＴＬ領域で発現量に大きな差がある遺伝子を探索することにした。両親（Ｐｅｋｉｎｇおよびタマホマレ）を土に播き、発芽後１か月の植物から根をサンプリングし、ＲＮＡを抽出してＲＮＡｓｅｑを行った。ＤＥＧ解析をして、ＱＴＬ領域に座乗する遺伝子について発現量を比較したところ、一つの遺伝子のみが、両親間で大きく異なっていた。この遺伝子は a nucleotide-binding siteおよleucine-rich repeats （ＮＢＳ－ＬＲＲ）ドメインをもつＲ遺伝子の特徴を有していた。レファレンスゲノムであるWilliams82では８０％以上の相同な配列をもつ３つのＮＢＳ－ＬＲＲ遺伝子が縦列に繰り返して存在するが、他の２遺伝子は両親間で発現量の差異が認められなかった。ＱＴＬ解析とＲＮＡｓｅｑ解析の結果から候補遺伝子を一つに絞り込むことができた。
コアコレクションを供試して着生根粒菌種比率に関するＧＷＡＳ解析を行った。ＭＬＭＭ（混合線形モデル）によるＧＷＡＳでは、７個のＭＴＡｓ（Marker-trait associations）が検出されたが、周囲マーカーと強い連鎖不平衡を観察できたのは３個であり、特に染色体３番のＭＴＡの形質への寄与率は２５％であった。ＢＬＩＮＫによるＧＷＡＳでは６個のＭＴＡｓが、周囲マーカーと強い連鎖不平衡を持っており、特に染色体１０番のＭＴＡの閉室への寄与率は３０％であった。高い寄与率をもつこれら２つのＭＴＡについて詳細な解析を行う予定である。
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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
ＲＮＡを解析することによって、ＱＴＬ領域の中から、候補遺伝子を１つに絞ることが出来た。これらの状況から研究は順調であると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定している計画に変更はないが、候補遺伝子について相同性の高い配列をもつ遺伝子がＱＴＬ領域に複数存在するため、形質転換による候補遺伝子の相補性試験の実施が困難かもしれない。突然変異体の作成を進めることも検討したい。
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