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2021 年度 実績報告書

アブラナ科野菜の雑種強勢発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02947
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)
奥崎 文子  玉川大学, 農学部, 准教授 (40759750)
藤井 壮太  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90716713)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード雑種強勢 / ヘテロシス / DNAメチル化 / ゲノムワイド関連解析 / ゲノム編集 / QTL / ハクサイ
研究実績の概要

ハクサイの市販F1品種の自殖後代であるF2集団を用いて、播種後14日と21日の本葉サイズ及び、収量形質に着目したQTL解析を実施した。播種後14日の本葉サイズにおいては、2反復以上で共通してみられるQTLが同定でき、そのうちの1領域については、播種後21日の本葉サイズのQTLが複数回見出された。そこで、この領域に着目し、ゲノムリシークエンス解析により見出された両親系統間の多型情報やRNA-sequencingによる両親系統とF1の遺伝子発現データを元に候補遺伝子の選定を進めた。収量形質においても複数年で共通して検出されたQTLを同定し、今年度は、得られたQTLを複数蓄積させた系統がF1と同程度の収量を示すことを確認した。
F1品種を用いたゲノムワイド関連解析を実施する為に、140品種からトータルRNAを抽出し、そのうち73品種についてRNA-sequencingを実施し、シークエンスデータを取得した。RNA-sequencingの結果を元にSNPs情報を取得し、ゲノムワイド関連解析による雑種強勢関連領域の特定を目指して解析を行った。
両親系統とF1を用いたWGBS解析を行い、両親系統とF1のDNAメチル化状態について明らかにした。両親系統とF1でDNAメチル化レベルに違いが見られる領域を同定した。
DNAの維持メチル化に関わるDDM1遺伝子を標的としてゲノム編集 (CRISPR-Cas9)を利用して、遺伝子機能喪失変異体の作出を行った。DDM1-A07とDDM1-A09についてそれぞれ単一で機能喪失アレルがホモ接合型となっている個体を得ることができた。両方の遺伝子を機能喪失した変異体を得るための交配を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 図書 (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] Characterization of Histone H3 Lysine 4 and 36 Tri-methylation in Brassica rapa L.2021

    • 著者名/発表者名
      Hasan Mehraj, Satoshi Takahashi, Naomi Miyaji, Ayasha Akter, Yutaka Suzuki, Motoaki Seki, Elizabeth S. Dennis, Ryo Fujimoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 659634

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.659634

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 植物の雑種強勢研究の現状と展望2021

    • 著者名/発表者名
      藤原一将, 白木沙彩, 神矢良樹, 藤本龍
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 96 ページ: 1075-1085

  • [学会発表] Prospects for increasing the density of genetic markers in Chinese cabbage linkage map using GRAS-Di technique2022

    • 著者名/発表者名
      Mehraj Hasan, 安田剛志, 藤本龍
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度春季大会
  • [学会発表] Characterization of Histone H3 Lysine 4 and 36 Tri-methylation in Brassica rapa L.2021

    • 著者名/発表者名
      Hasan Mehraj, Satoshi Takahashi, Yutaka Suzuki, Motoaki Seki, Elizabeth S. Dennis, Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      2021 Australian Brassica Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative paralog histone modification states following whole genome triplication in Brassica rapa L.2021

    • 著者名/発表者名
      Hasan Mehraj, Satoshi Takahashi, Naomi Miyaji, Motoaki Seki, Elizabeth S Dennis, Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      2021 Cold Spring Harbor meeting: Plant Genomes, Systems Biology and Engineering (Virtual)
    • 国際学会
  • [図書] Advances in Plant Breeding Strategies: Vegetable Crops2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi Okamoto, Xiaochun Wei, Hasan Mehraj, Mohammad Rashed Hossain, Ayasha Akter, Naomi Miyaji, Yoshinobu Takada, Jong-In Park, Ryo Fujimoto, Ill-Sup Nou, Masao Watanabe
    • 総ページ数
      XVII, 540
    • 出版者
      Springer, Nature
    • ISBN
      978-3-030-66968-3

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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