| 研究課題/領域番号 |
19H02935
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
松岡 由浩 神戸大学, 農学研究科, 教授 (80264688)
|
|---|
| 研究分担者 |
宅野 将平 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (20547294)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | ヘテロシス固定 / 2n配偶子 / 単為生殖 |
|---|
| 研究実績の概要 |
食糧生産を巡る状況が厳しさを増す今日、「いかにしてヘテロシス（雑種強勢）が分離しない永久ハイブリッド品種を作るか」は育種科学の核心的課題である。アポミクシス（無融合種子形成）は、クローン種子を形成することにより、ヘテロシスを固定する。しかし、パンコムギでは、アポミクシスは知られていない。本研究では、コムギ系統を交配し、アポミクシス形質を獲得してクローン胚を形成するコムギを作出することを目的とする。さらに、ゲノム・トランスクリプトーム解析により、アポミクシス形質発現に関わるコムギ遺伝子を同定することを目指す。上記の目的を達成するために実施した実験等により今年度は次の成果を得た。
・アポミクシスは、雌性の非還元配偶子（減数分裂の回避により生じる配偶子。体細胞と同じ数の染色体をもつ）が単為生殖して発現する。今年度は、非還元配偶子を形成するコムギ系統LDNと単為生殖するコムギ系統 (Var)-Salmonを交配して雑種（F1）を栽培した。このF1雑種植物は、正常に生長した。そして、この雑種に、LDNを交配して、(Var)-Salmon-LDN_F1BC1を得た。
・非還元配偶子形成に関わる遺伝子アリルをもつタルホコムギ系統のゲノム配列を新規に取得するため、高分子DNAを抽出し、次世代シークエンサー解析（ロングリード）により、ゲノムデータを取得した。そして、染色体立体配座捕捉法によるゲノム解析データと合わせて、このタルホコムギ系統の新規ゲノム配列を構築するための解析を開始した。
|
| 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
本年度は、コムギ系統LDNと単為生殖するコムギ系統 (Var)-Salmonを交配して得た雑種（F1）にLDNを交配し、戻し交配を進めることができた。タルホコムギ210系統から得たRNA-seqデータと公開されている参照配列を用いて解析して得た約30,000のSNPs（一塩基多型）について、精度的にGWAS（ゲノムワイドアソシエーション）解析への使用に適さないことが明らかとなり、ゲノタイピング方法を再検討する必要が生じたが、問題を解決するための対処を講ずることができた。予定していた単為生殖を発現する未受粉完熟小花の顕微鏡で観察について、コロナ感染拡大の影響で、海外共同研究者が来学できなかったため、実施できなかった。これらにより、本研究は「やや遅れている」と評価した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
・非還元配偶子を形成するコムギ系統LDNと単為生殖するコムギ系統 (Var)-Salmonを交配して作出した雑種（F1）にLDNを1回戻し交配した系統（F1BC1）栽培・育成し、LDNを戻し交配して、雑種（F1BC2）を得る。戻し交配は、来年度以降も継続し、連続戻し交配として実施する。
・次世代シークエンサー解析（ロングリード）により取得したデータをアッセンブル・スカフォールディングすることにより、アポミクシス形質発現に関わる遺伝子アリルをもつタルホコムギ系統の新規ゲノム配列を取得する。
・単為生殖によって生じた胚を顕微鏡で観察するため、未受粉完熟小花組織の透明化プロトコールの改良進めるとともに、固定・パラフィン包埋・切片化する方法を検討する。
|
