ヒメトビウンカ抵抗性イネ品種の抵抗性遺伝子座の同定と機能解析

• 研究課題/領域番号: 21K05607
• 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39040:植物保護科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 松本 由記子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (80414944)
• 研究分担者: 田村 泰盛 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (90370668)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ヒメトビウンカ / 抵抗性 / イネ / CSSLs / QTL / ヒメトビウンカ抵抗性 / 遺伝子座 / マッピング / NIL

研究開始時の研究の概要

研究ではヒメトビウンカ抵抗性イネ品種の抵抗性遺伝子座同定および機能解析を行う。申請者らはジーンバンクのイネ品種から、ヒメトビウンカの生存率が減少する6品種を新規に見いだした。このうち1品種はすでにCSSLs（染色体部分置換系統群）が利用できるため、抵抗性遺伝子座の同定と機能解析、NIL（準同質遺伝子系統）作出を行う。

研究実績の概要

ヒメトビウンカが媒介するイネの病害ウイルスに対する抵抗性遺伝子座はイネですでに利用されているが、ヒメトビウンカの増殖（生存）自体を抑制するイネ遺伝子は現在のところ利用されていない。
本研究ではヒメトビウンカの増殖自体を抑制するイネの抵抗性遺伝子座を同定・機能解析することを目的とする。ヒメトビウンカ抵抗性イネ（ウンカ生存率が低くなるもの）をジーンバンクのイネ69品種よりスクリーニングした。幼虫×幼苗の組み合わせでイネ6品種、成虫×幼苗の組み合わせではその6品種に加え16品種、合計22品種が新たに候補となった。これらはこれまでヒメトビウンカ抵抗性が報告されていた品種とは異なっていた。
遺伝子座調査のためこれらをコシヒカリと交配させ、現在のところ20品種でF1（Indelマーカーでヘテロであることを確認）およびF2が作成できた。F2を作成した品種で少数の種子を使ってあらためて成虫×幼苗での抵抗性を確認したところ、18品種で抵抗性が示唆された（2品種は抵抗性の再現性が見られなかった）。また、一部イネでもう少し生育させた若い苗で実験したところ、成虫×苗でヒメトビウンカの生存率が下がることから、イネの抵抗性は成長したイネでも存在すると考えられた。
一部品種のF2については、イネ各染色体で複数のIndelマーカーを設計しPCRと電気泳動で抵抗性遺伝子座を調査しているが、染色体のどこに座乗しているかはまだ決定されていない。抵抗性が見られる品種のうち、1品種では、研究室で別に作成した（組換え近交系）F5の種子が生育しつつあるため、この種子を用いて改めて抵抗性の遺伝子型を判別する予定である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

F2を作成した品種で少数の種子を使ってあらためて成虫×幼苗での抵抗性を確認したところ、18品種で抵抗性が示唆された。。また、一部イネでもう少し生育させた若い苗で実験したところ、成虫×苗でヒメトビウンカの生存率が下がることから、イネの抵抗性は成長したイネでも存在すると考えられた。一部品種のF2については、イネ各染色体で複数のIndelマーカーを設計しPCRと電気泳動で抵抗性遺伝子座を調査しているが、染色体のどこに座乗しているかはまだ決定されていない。

今後の研究の推進方策

抵抗性が見られる品種のうち、1品種では、研究室で別に作成した（組換え近交系）F5の種子が生育しつつあるため、この種子を用いて改めて抵抗性の遺伝子型を判別する予定である。