| 研究課題/領域番号 |
16K07555
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
松本 晃幸 鳥取大学, 農学部, 教授 (60132825)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 菌類分子遺伝学 / QTL解析 / 早晩性 / 育種マーカー / 栽培きのこ類 |
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| 研究実績の概要 |
我が国特用林産物の基幹作物である食用きのこ類の栽培において、植え付け後から子実体（所謂、きのこ）の発生までに必要とする期間はきのこの種および品種間で様々であり、収穫までのトータルな栽培期間を決定する極めて重要な育種形質である。とくに、主要きのこ種であるシイタケにおける品種間差は著しい。しかしながら、必要とする当該期間の長短（早晩性）が何故に生じるかについての分子遺伝学的な理解はこれまでほとんどなされていない。本研究は、品種間で要求する栽培期間の長短が顕著であるシイタケを材料として、早晩性を決めている遺伝子群を同定し、その遺伝子情報をDNAマーカー開発等の新規育種技術に繋げることを目標とする。このため、これまでに早生型と晩生型の組み合わせによる交配株由来のQTL解析集団について、AFLPマーカーに基づく13連鎖群からなる遺伝連鎖地を作製し、現在本地図上に2つのQTLをマッピングしている。また、前年度はQTL領域内でSTS化できたマーカー配列基づいて、シイタケの公開ゲノムデータ（Chen et al. 2016）における当該領域を推定し、その遺伝子構成をリスト化した。本年度は、公開ゲノム（中国産）と本研究の解析ゲノム（日本産）間の構造的な差異に対応して解析を進めるため、QTL解析に使用したシイタケ親株ゲノム由来配列の取得を目的にNGS解析を行うとともに、解析分離集団に対してRAD-Seq解析を行い、AFLPマーカーに加えて新規マーカーを追加マッピングした。さらに、親株ゲノム間での変異解析により、相同配列領域ごとに多型部位とその変異様式を明らかにして、次年度絞り込まれた責任遺伝子候補の検証に供試する多型を検索できるようにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
前年度においてSTSマーカーに基づいて取得したQTL領域のゲノム配列がQTL解析に用いた親株由来でなく、公開ゲノム（中国産）データ由来であったことから、座乗遺伝子の種類と順位に解析親株との相違点の多いことが推測される経過となり、解析親株由来のゲノム配列およびその遺伝子情報を得る必要が生じた。このため、前年度時において計画していたRAD-Seq解析（得られるRADマーカー自体に配列情報が付加される）により新規マーカーの追加マッピングを充実させることが必須となり、さらに、親株ゲノムのNGS解析を2回行って、QTL領域座乗遺伝子の推定と絞り込み後の候補遺伝子間の親株間多型の検索ができるようにするため、親株間での変異解析を実施したことで計画よりやや遅れることとなった
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は親株ゲノムの長鎖アッセンブルを検討し、得られた結果を基盤にして、基本となるQTL領域のゲノム配列とその遺伝子構成を推定する。そして、前年度明らかにした親株ゲノム間での多型部位とその変異様式情報を用いて、QTL解析集団における多型点の分離と表現型との関係を解析してQTL責任遺伝子の候補を推定する。推定候補について現在までに報告されているシイタケ子実体形成特異的な発現遺伝子情報等（Tang et al 2013など）との関係により予備的絞り込みを行い、最終的に、早晩性の明確な代表的品種を材料にして絞込み候補の検証を行う。検証された当該候補遺伝子について、表現型「早晩性」に共通した配列構造の特徴を明らかし、早晩性検出マーカーの作製に用いるとともに、QTL責任遺伝子と早晩性との関係を検討する。最終的に、得られた情報に基づいて早晩性成立のメカニズムについての推察を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）前年度研究開始の早い段階で、公開ゲノムデータの利用だけでは本研究のQTL責任遺伝子推定が予想以上に難しいと判明したため、本研究で使用した3株（検定親株を含む）のQTL解析親株ゲノムについての2回のNGSゲノム解析、新規マッピングマーカー作製のためのRAD-Seq解析に相当額の研究費支出が必要となった。しかし、初年度の繰越金があったこととRAD-Seq解析については他の研究費を充てることができたことから、記載の次年度使用額が生じた。
（使用計画）次年度はNGS解析した親株ゲノムデータについて、長鎖DNA断片の作製を可能にするためのアッセンブル法の検討を受託解析等により行う計画である。候補遺伝子の絞り込みを文献調査に加えて、160株のQTL解析分離集団を用いて行い、その検証を「早晩性」の明確な栽培品種50株を用いて行う計画である。このため、相当量の配列情報の取得が必要となり、相当額の費用支出が予想されるのでその実施費用に使用する予定である。
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