研究課題/領域番号 |
22H02345
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分39040:植物保護科学関連
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研究機関 | 京都大学 |
研究代表者 |
黒川 俊二 京都大学, 農学研究科, 教授 (50370581)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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キーワード | 雑草性 / 雑草性遺伝子 / アサガオ / アメリカアサガオ |
研究開始時の研究の概要 |
雑草種アメリカアサガオと栽培種アサガオのF1雑種の作出および2段階の戻し交雑を行い、それらを組換え自殖系統として固定することにより、両種のゲノム割合を7段階に変化させた雑草性レベルメーター系統を作出する。作出した系統群の実用性を評価するため、両種間の一塩基多型(SNPs)マーカーを用いて系統間のゲノム割合の段階的変化および 遺伝子多様度(H)を評価するとともに、個体群維持ならびに競合力に関する雑草性形質の違いを比較する。
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研究実績の概要 |
本年度は雑草性レベルメーター系統作出のための世代促進技術の開発を行った。交配に必要な種子数を確保するため、1個体当たり10個以上の花をつける条件で、4ヶ月で1世代を回す技術の開発を試みた。第1期は野外試験で行い、アメリカアサガオおよびアサガオともに短日処理を行うことで、両種の開花期が重なるタイミングで1個体あたり10個を大きく上回る花数をつけることに成功した。第2期および第3期は人工気象器を用いて栽培初期から短日条件で栽培し、開花期間および花数の調査を行った。その結果、両種間で開花ピークが概ね重なっていること、花数は1個体当たり10個を大きく上回っていた。これらの結果から、目標とする1個体あたり10個以上の花をつける条件で、4ヶ月で1世代を回す世代促進技術の開発に成功した。 雑草性レベルメーター系統が作出された際に、その実用性評価に用いるSNPsマーカーを開発するため、すでに解読されているI. nil(東京古型標準型(Q1065))の全ゲノム配列(Asagao_1.1)をリファレンス配列としてI. hederacea(農研機構WH03-IH)をリシーケンスし、両種間の多型の検出を行った。I. hederaceaについては3個体での平均リード数が220,305,648、シーケンスされた平均塩基数は33,046Mbpとなり、I. nilの全ゲノム塩基数を750Mbpとすると平均カバレッジ数は44となり、目標の20を上回った。Asagao_1.1にマッピングされたリード数は3個体の平均で207.7Mリードとなり、マッピング率は平均99.07%となった。リファレンス配列に対して、バックグラウンド除去のため用いたI. nilサンプルで配列が一致しI. hederaceaでホモで多型の見られたサイトを集計すると、SNPsが4,609,587箇所、indelが196,147箇所となった。
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現在までの達成度 (区分) |
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
研究期間全体の交配計画を実現するための世代促進の手法を確立することができたことから、次年度以降の交配計画を予定通り実施できる見込みとなった。また、I. nilの近縁種であるものの別種であるI. hederaceaの全ゲノムシーケンスのマッピングについては、予想よりも適合性が高く、平均マッピング率が99.07%を達成できたことから、最終的な雑草性レベルメーター系統を作出した際に用いるゲノムワイドな雑草性関連形質について遺伝子レベルで評価できる見込みが得られた。これらのことから、順調に研究が進展していると評価できる。
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今後の研究の推進方策 |
次年度は、本年度確立した世代促進技術によって交配計画を予定通り開始する。また、雑草性を評価するための栽培試験を開始し、雑草性に関連する形質の定量的評価を行う。また、本年度の多型データに基づいて、15対の染色体上に座乗するSNPsあるいはindelのサイトについて、染色体あたり10箇所程度のCAPSマーカーの作出を行う。 なお、交配に関しては、先行研究で7%程度と低い交雑成功率を裏付ける結果が本年度の予備実験で得られていることから、低い成功率の元でも十分な種子が得られるようにするため、当初計画より多い交配を行うこととする。またそれと同時に、除雄方法や受粉方法さらに防虫方法などについても工夫を加え、できるだけ効率よく交雑個体が得られる方法について検討を進める。
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