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本研究の目的は、イネ穂構造の分子機構総括的に理解することであった。イネの穂構造についてはこれまでに様々な研究が行われており、最近は、少数ながらQTL解析により穂構造関連遺伝子が単離されている。本研究では、穂構造に関する形質QTLと、マイクロアレイによる穂形成時のイネ全遺伝子の発現QTLを行い、形質と発現QTLを統合することで、穂構造に関与する遺伝子群を網羅的に抽出し、穂形成の遺伝子ネットワークを構築することを試みた。本研究においては、コシヒカリとハバタキから作出したBILs系統の発現QTL解析データと穂形質のQTL解析データをもとに、穂形質の形質QTL領域内に座乗するシスeQTL遺伝子を形質QTL遺伝子の原因候補遺伝子として推定し簡便なやり方で遺伝子単離が可能かどうかを検証した。この内、第7染色体上の一次枝梗を伸ばすハバタキ型QTLであるqPB7と、その領域内に位置するシスeQTL遺伝子MADS18との関係について、遺伝学的・分子生物学的に検討を行った。MADS18周辺で様々な組換え集団の穂形質評価を行ったところ、MADS18遺伝子座がハバタキ型になると一次枝梗が長く、さらにコシヒカリ由来MADS18遺伝子を、ハバタキゲノム部分置換系統に導入すると、一次枝梗がコシヒカリ程度に短くなった。以上結果から、MADS18が原因遺伝子であることが示されると同時に、QTLマッピングとマイクロアレイ解析を併用することでQTLの候補遺伝子を効率よく絞り込むことが可能であることが確認された。また、これ以外に、数個の候補遺伝子についても実験を進め、現時点で発現QTL解析が短時間でQTL領域の遺伝子を絞り込む有効な手段であることを複数の事例で検証するべく実験を進めている。
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