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超並列ターゲットSNPタイピング法によるイネ耐塩性遺伝子の単離および機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K05587
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39010:遺伝育種科学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

市田 裕之  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, チームリーダー (80513382)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードイネ / SNPタイピング / 重イオンビーム / 耐塩性 / 変異体 / 突然変異 / 一塩基多型 / ゲノム解析 / マッピング
研究成果の概要

研究目的に応じて一塩基多型などを含むターゲット領域を任意に選択して回収する、オープンソースのターゲット濃縮技術を開発した。イネ品種間に存在する一塩基多型(SNP)をモデルにターゲット濃縮を行い、得られたDNA配列を解析したところ、遺伝子型を決定するSNP領域の前後各50 bpをターゲットとすることで実用的な感度で遺伝子型が決定できることを示した。また、ミヤコグサの組換え自殖系統を用い、ランダムに抽出した22,327のSNP座位をターゲットにSNP濃縮を行った結果、8サンプルを予め混合してシーケンシングした場合でも大部分のSNP座の遺伝子型を正確に決定可能であり、本法の有用性を実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では商用プラットフォームに依存しない、オープンソースなターゲット濃縮法を開発し、その有効性を複数の生物種で実証した。本研究で確立したターゲット濃縮法を用いることで、研究目的に応じて解析ターゲットを柔軟に設定し、ゲノム上に散在する2万ヶ所以上の領域における遺伝子型を一斉に解析することができる。これにより、従来のマーカー選抜育種では不可能であった、極めて多数の領域における遺伝子型を指標とした集団規模の系統選抜が可能となり、画期的な新品種などの創出に寄与することが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Highly efficient and comprehensive identification of ethyl methanesulfonate-induced mutations in Nicotiana tabacum L. by whole-genome and whole-exome sequencing2021

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Udagawa, Hiroyuki Ichida, Takanori Takeuchi, Tomoko Abe and Yoshimitsu Takakura
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: - ページ: 671598-671598

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.671598

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Targeted exome sequencing of unselected heavy‐ion beam‐irradiated populations reveals less‐biased mutation characteristics in the rice genome2019

    • 著者名/発表者名
      Ichida Hiroyuki、Morita Ryouhei、Shirakawa Yuki、Hayashi Yoriko、Abe Tomoko
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 98 号: 2 ページ: 301-314

    • DOI

      10.1111/tpj.14213

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 「Whole-exome sequencingを用いたタバコEMS変異体における網羅的変異検出法の開発」2021

    • 著者名/発表者名
      市田裕之、宇田川久史、竹内貴規、阿部知子、高倉由光
    • 学会等名
      日本育種学会 第139回講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] オープンソースな変異タイピング手法の開発とイネをモデルとした概念実証2020

    • 著者名/発表者名
      市田裕之,阿部知子
    • 学会等名
      日本育種学会 第137回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-12-25  

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