GWASを用いた野生イネの生育、代謝形質と遺伝変異の相関解析

• 研究課題/領域番号: 25252005
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 倉田 のり 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 名誉教授 (90178088)
• 研究分担者: 久保 貴彦 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 助教 (00370148) ; 平井 優美 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (90415274)
• 連携研究者: 澤田 有司 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (00415176)
• 研究協力者: 岩田 洋佳 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (00355489) ; 小野木 章雄 東京大学, 農学生命科学研究科, 研究員 (60760501) ; 鐘ケ江 弘美 東京大学, 農学生命科学研究科, 特任研究員 (30758470)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 43,160千円 (直接経費: 33,200千円、間接経費: 9,960千円); 2015年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円); 2014年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円); 2013年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
• キーワード: 野生イネ遺伝資源 / ゲノムワイドアソシエーション解析 / メタボローム解析 / アソシエーション解析 / GWAS / 国際研究者交流 / 中国

研究成果の概要

遺伝的解析の困難な野生イネ Oryza rufipogon 約300系統を用いて、代謝産物や出穂期・種子重量などの形態形質と各系統のゲノム配列変異との相関関係をGWAS（ゲノム全長相関解析）で調べた。代謝産物の解析では、比較のため交雑組み合わせ後代で量的遺伝子座（QTL）解析も行った。QTLで検出された12の有意な候補代謝産物のうち、最も高い値を示したトリゴネリンについてGWASの結果を精査した結果、機能未知遺伝子でストレス応答性に関連した遺伝子が責任遺伝子として特定できた。他の形態形質については、責任遺伝子探索のための一塩基変異検索データベースを作成し、候補領域検索を続行中である。

研究成果

• [国際共同研究] 中国科学院(中国)
• [国際共同研究] 中国科学院(中国)
• [雑誌論文] OryzaGenome: Genome Diversity Database of Wild Oryza Species (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohyanagi H, Ebata T, Huang X, Gong X, Fujita M, Mochizuki T, Toyoda A, Fujiyama A, Kaminuma E, Nakamura Y, Feng Q, Wang ZX, Han B, Kurata N.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 57 号: 1 ページ: e1-e1
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv171
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of wild and cultivated rice genotypes on rhizosphere bacterial community composition (2016)
  • 著者名/発表者名: Shenton M, Iwamoto C, Kurata N, Ikeo K.
  • 雑誌名: Rice (N Y) 巻: 9 号: 1 ページ: 42-42
  • DOI: 10.1186/s12284-016-0111-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RiTE database: a resource database for genus-wide rice genomics and evolutionary biology (2015)
  • 著者名/発表者名: Copetti D, Zhang J, El Baidouri M, Gao D, Wang J, Barghini E, Cossu RM, Angelova A, Maldonado L CE, Roffler S, Ohyanagi H, Wicker T, Fan C, Zuccolo A, Chen M, Costa de Oliveira A, Han B, Henry R, Hsing YI, Kurata N, Wang W, Jackson SA, Panaud O, Wing RA.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 16 号: 1 ページ: 538-538
  • DOI: 10.1186/s12864-015-1762-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Global expression differences and tissue specific expression differences in rice evolution result in two contrasting types of differentially expressed genes (2015)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi Y, Harushima Y, Fujisawa H, Mochizuki T, Fujita M, Ohyanagi H, Kurata N.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 16 号: 1 ページ: 1099-1099
  • DOI: 10.1186/s12864-015-2319-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DDBJ Read Annotation Pipeline: a cloud computing-based pipeline for high-throughput analysis of new-generation sequencing data. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagasaki, H., Mochizuki, T., Kodama, Y., Saruhashi, S., Morizaki, S., Sugawara, H., Ohyanagi, H., Kurata, N., Okubo, K., Takagi, T., Kaminuma, E., Nakamura, Y.
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 20 号: 4 ページ: 383-390
  • DOI: 10.1093/dnares/dst017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of INDEL markers to discriminate all genome types rapidly in the genus <i>Oryza</i> (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaki, S., Ohyanagi, H., Yamazaki, M., Eiguchi, M., Miyabayashi, T., Kubo, T., Kurata, N., Nonomura, K-I.
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 63 号: 3 ページ: 246-254
  • DOI: 10.1270/jsbbs.63.246
  • NAID: 10031191386
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] DNA Polymorphism Database from New-Generation Sequence Read Archive and Analytical Workflow (2015)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, T., Tanizawa, Y., Fujisawa, T., Nikoh, N., Toyoda, A., Fujiyama, A., Kurata, N., Nagasaki, H., Shimizu, T., Kaminuma, E., Nakamura, Y.
  • 学会等名: Plant & Animal Genome XXⅢ
  • 発表場所: San Diego（USA）
  • 年月日: 2015-01-14
  • 国際学会
• [学会発表] Consideration of O. rufipogon Diversity with a SNP Database (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohyanagi, H., Ebata, T., Huang X., Gong, H., Fujita, M., Toyoda, A., Fujiyama, A., Wang ZX., Han, B., Yamazaki, Y., Kurata, N.
  • 学会等名: Plant & Animal Genome XXⅢ
  • 発表場所: San Diego（USA）
  • 年月日: 2015-01-12
  • 国際学会
• [学会発表] メタボロミクスを利用した環境応答の解析と育種への応用利用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田有司
  • 学会等名: 日本育種学会 第126回講演会 第56回シンポジウム 作物環境応答の網羅的計測とモデリング～その育種への活用～
  • 発表場所: 南九州大学（宮崎県都城市）
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] イネ雑種不稔遺伝子S35とEFSの遺伝的関係について (2014)
  • 著者名/発表者名: 久保貴彦、吉村淳、倉田のり
  • 学会等名: 日本育種学会第125回講演会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-03-22
• [学会発表] Integrated metabolomics for large scale rice bioresources (2014)
  • 著者名/発表者名: Sawada, Y., Sato, M., Yamada, Y., Sakata, A., Kurata, N., Hirai, M.Y.
  • 学会等名: Plant and Animal Genome XII
  • 発表場所: Town and Country Hotel（San Diego, USA）
  • 年月日: 2014-01-13
• [学会発表] Diversity of cysteine-rich antimicrobial-like peptides in some Oryza AA genome species (2013)
  • 著者名/発表者名: Shenton, M., Ohyanagi, H., Toyoda, A., Fujiyama, A., Nagata, T., Kurata, N.
  • 学会等名: 11th International Symposium on Rice Functional Genomics
  • 発表場所: The Grand New Delhi（New Delhi, India）
  • 年月日: 2013-11-23
• [図書] 生物の科学 遺伝「栽培イネの起源に迫る」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久保貴彦、倉田のり
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] OryzaGenome（本研究に使用した450系統に関するゲノムSNP情報データベース）
  • URL: http://viewer.shigen.info/oryzagenome/mapview/Top.do