| 研究課題/領域番号 |
16K07595
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
片山 寛則 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (50294202)
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| 研究分担者 |
吉田 康子 神戸大学, 農学研究科, 助教 (50582657)
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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 | 香りナシ / イワテヤマナシ / 香気分析 / DNAマーカー連鎖地図 / 香気関連遺伝子 / QTL / MAS / エステル合成 |
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| 研究実績の概要 |
現在のニホンナシ栽培品種が持っていない新規の香りナシ育成の基盤技術を構築するため、豊かな芳香を持つイワテヤマナシ果実の香気成分合成系の分子メカニズムを明らかにすることを本課題の目的としている。今年度はイワテヤマナシの在来品種‘ナツナシ’とニホンナシ栽培品種‘幸水’の交雑集団とナシおよびリンゴ由来のDNAマーカーを用いて骨格連鎖地図を作成した。‘幸水’の連鎖地図には226遺伝子座、‘ナツナシ’には275遺伝子座のDNAマーカーが座乗した。これらは‘幸水’ゲノムで873.3 cM、‘ナツナシ’で1093.6 cMの領域をカバーしていた。つぎに交雑集団のダイナミックヘッドスペース香気分析を行い、エステル27種類、アルコール3種類、アルデヒド2種類，テルペン1種類の合計33種類の定性、定量を行った。これらの香気成分に対するQTL解析を行い、‘ナツナシ’では13成分において第2連鎖群と第9連鎖群でQTLが検出された。特にそのうちの10成分は第2連鎖群の同じ領域に位置づけられ、全てエチルエステル類だった。‘幸水’では4成分において第1，8，17連鎖群にQTLが位置づけられた。‘ナツナシ’でQTLが検出されたLG2とLG9の領域には,リンゴにおいてエステル生合成の下流に関与する酵素をコードするAlcohol acyl transferase (AAT1)遺伝子とLipoxygenase (LOX)遺伝子がそれぞれ存在している。リンゴではAAT1遺伝子はAATジーンファミリーの中でも最も強く発現制御されている。これらの結果から‘ナツナシ’においてもLG2とLG9にリンゴと同様の遺伝子が座乗している可能性が高い。
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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
イワテヤマナシの在来品種‘ナツナシ’とニホンナシ‘幸水’の交雑集団とナシおよびリンゴ由来のDNAマーカーを用いて骨格連鎖地図を作成した。500種類以上のSSRマーカーを用いて連鎖地図を構築したところ約半分のSSRマーカーが座乗した。交雑集団が65個体と少なめだったにも関わらず両親間で多くの多型が検出された。交雑集団の多検体のヘッドスペース香気分析も順調に進んだ。予定では我々の先行研究で寄与度が高った11種類の香気寄与成分でQTL分析を行う予定だったが最終的に33成分で定性、定量を行った。これらの香気成分に対するQTL解析を行い、‘ナツナシ’では13成分においてQTLが検出され、特にそのうちのエチルエステル類の10成分は第2連鎖群の同じ領域に位置づけられた。‘幸水’では4成分において3つの連鎖群にQTLが位置づけられた。リンゴの先行研究からエステル生合成の下流に関与する酵素をコードするAlcohol acyl transferase (AAT1)遺伝子とLipoxygenase (LOX)遺伝子がそれぞれ第2、第9連鎖群に座乗しており‘ナツナシ’においてもこれらの遺伝子の関連が示唆された。以上のように、これまでは大きな問題も無く順調に進捗している。
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| 今後の研究の推進方策 |
‘ナツナシ’の主要香気であるエステル類の合成に関与するQTLが第2(LG2)，第9連鎖群(LG9)で見つかった。しかしQTL分析結果は生育環境（熟度等）に大きく左右されるため、今後は複数年にわたりQTLの検出を試みる。これらの2領域はリンゴのAAT1とLOX遺伝子と同じ連鎖群に座乗していた。今後はAAT1とLOX遺伝子の単離、発現解析を行い、‘ナツナシ’と‘幸水’で機能比較する必要がある。しかしリンゴのAATやLOX遺伝子はジーンファミリーを形成しており、LG2、LG9に座乗する遺伝子であることを証明する必要がある。このため‘ナツナシ’および‘幸水’由来のAAT、LOX遺伝子群を単離してマッピングを行う。マッピングのための多型分析には今年度購入したqPCR等も活用する予定である。
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