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2017 年度 実績報告書

アブラナ科植物の雑種強勢関連領域の同定

研究課題

研究課題/領域番号 15H05614
研究機関神戸大学

研究代表者

藤本 龍  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (60620375)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード雑種強勢 / ヘテロシス / エピジェネティクス / トランスクリプトーム / アブラナ科 / QTL
研究実績の概要

生育初期 (播種後7日の子葉の大きさと播種後14日の本葉の大きさ)に着目して、140個体のF2について、形質調査を行い、その中から96個体を用いてQTL解析を行った。QTL解析に用いるDNAマーカーは、両親系統の全ゲノムリシークエンスにより見出したSNPsをCAPSマーカーに変換することで作製した (Shea et al. 2018 Breed Sci in press)。QTL解析の結果、合計10ヶ所のQTLを検出した。現在、反復実験を実施しており、形質調査を終え、遺伝子型の判定を行っている。また、F2集団及びBC1F1集団について、圃場における生育調査を行い、収量の上位10%と下位10%の個体からDNAを抽出し、QTL-seqを行っている。現在、シークエンスデータの取得まで進んでおり、データ解析により、QTLの同定を行う予定である。
F2とBC1F1個体の播種後14日の植物サイズに着目し、その中から、植物サイズが小さい集団と大きい集団を選抜し、RNAを抽出し、RNA-seq解析を行っている。現在、シークエンスデータの取得まで終っており、データの解析を進めている。
F1と両親系統を用いて、small RNA sequencing解析を実施した。まず、母親系統のデータを解析し、クラスター解析により、24nt siRNAの発現している領域を特定した。さらに、RNA-seq、WGBS、H3K9me2抗体を用いたChIP-seqの結果と比較した。24nt-siRNA cluster領域では、DNAメチル化レベルが、ゲノム全体の平均値よりも高くなることから、DNAメチル化との関連性が示唆された。24nt-siRNA clusterを近傍に持つ遺伝子の発現レベルに抑制傾向は見られなかった。24nt-siRNA 領域とH3K9me2とはほとんど関連性が見られなかった。

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

QTL解析を実施、QTLを見出すことができた。また圃場試験も予定通り実施でき、QTL-seqを行うことができた。さらに、F2及びBC1F1集団の中から、植物サイズの異なる個体を用いたRNA-seqも実施した。その他にも、WGBS、small RNA-seq、ChIP-seqのデータ解析も進んでいることから、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

QTL解析は反復実験を実施し、QTL-seqとRNA-seqはデータ解析を終了させる。これらの結果を統合することで、雑種強勢関連領域の特定を行う計画である。
また、エピゲノム解析についても、完了させ、F1と両親でエピジェネティックな修飾状態が異なる遺伝子の特定を目指す。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] CSIRO(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      CSIRO
  • [雑誌論文] Identification of DNA methylated regions by using methylated DNA immunoprecipitation sequencing in Brassica rapa2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Satoshi、Fukushima Naoki、Osabe Kenji、Itabashi Etsuko、Shimizu Motoki、Miyaji Naomi、Takasaki-Yasuda Takeshi、Suzuki Yutaka、Seki Motoaki、Fujimoto Ryo
    • 雑誌名

      Crop and Pasture Science

      巻: 69 ページ: 107~107

    • DOI

      https://doi.org/10.1071/CP17394

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent research on the mechanism of heterosis is important for crop and vegetable breeding systems2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Fujimoto, Kosuke Uezono, Sonoko Ishikura, Kenji Osabe, W. James Peacock, Elizabeth S. Dennis
    • 雑誌名

      Breeding Science

      巻: ahead of print ページ: ahead of print

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Epigenetic regulation of agronomical traits in Brassicaceae2017

    • 著者名/発表者名
      Itabashi Etsuko、Osabe Kenji、Fujimoto Ryo、Kakizaki Tomohiro
    • 雑誌名

      Plant Cell Reports

      巻: 37 ページ: 87~101

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s00299-017-2223-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] アブラナ科植物の基礎研究と応用研究のネットワーク構築を目指して2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Masaya、Fujii Sota、Kakizaki Tomohiro、Fujimoto Ryo、Hikosaka Kouki、Hatakeyama Katsunori、Ito Hidetaka、Okazaki Keiichi
    • 雑誌名

      育種学研究

      巻: 19 ページ: 21~29

    • DOI

      https://doi.org/10.1270/jsbbr.19.21

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Research on genome diversity and hybrid vigour in Brassicaceae2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Ryo
    • 雑誌名

      育種学研究

      巻: 19 ページ: 116~123

    • DOI

      https://doi.org/10.1270/jsbbr.19.116

    • オープンアクセス
  • [学会発表] ハクサイ市販品種'W77'の両親系統間リシークエンスによる片親特異的遺伝子変異の同定2018

    • 著者名/発表者名
      上園 倖輔; Shea Daniel; 清水 元樹; 板橋 悦子; 宮路 直美; 岡崎 桂一; 安田 (高崎) 剛志; 藤本 龍
    • 学会等名
      園芸学会平成30年度春季大会
  • [学会発表] DDM1 is required for a full level of heterosis in Arabidopsis thaliana.2017

    • 著者名/発表者名
      Naomi Miyaji; Sonoko Ishikura; Satoko Takada; Takeshi Takasaki-Yasuda; W. James Peacock; Elizabeth S. Dennis; Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      Plant Biology 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] MeDIP-seqによるハクサイ系統間のDNAメチル化比較解析2017

    • 著者名/発表者名
      藤本 龍; 高橋 聡史; 鈴木 穣; 関 原明; 安田 剛志
    • 学会等名
      園芸学会平成29年度秋季大会
  • [学会発表] ハクサイ市販品種'W77'における初期生育の雑種強勢関連領域の同定にむけて2017

    • 著者名/発表者名
      譚 永; 上園 倖輔; 板橋 悦子; 安田 (高崎) 剛志; 藤本 龍
    • 学会等名
      平成29年度園芸学会近畿支部滋賀大会
  • [学会発表] ハクサイ市販品種'W77'の両親系統のリシークエンスによるゲノム構造の系統間比較2017

    • 著者名/発表者名
      上園 倖輔; Shea Daniel; 清水 元樹; 板橋 悦子; 譚 永; 宮路 直美; 岡崎 桂一; 安田 (高崎) 剛志; 藤本 龍
    • 学会等名
      平成29年度園芸学会近畿支部滋賀大会
  • [学会発表] Re-sequencing and SNP analysis of the parental lines of a commercial F1 hybrid cultivar of Chinese cabbage2017

    • 著者名/発表者名
      Daniel Shea; Motoki Shimizu; Etsuko Itabashi; Naomi Miyaji; Makoto Kaji; Keiichi Okazaki; Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      日本育種学会第132回講演会

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-09-27  

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