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2015 年度 実績報告書

ゲノミクス・トランスクリプトミクス的アプローチによる異形花型不和合性の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 25292023
研究機関岡山大学

研究代表者

牛島 幸一郎  岡山大学, その他の研究科, 准教授 (20379720)

研究分担者 鈴木 孝征  中部大学, 公私立大学の部局等, 講師 (50535797)
赤木 剛士  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (50611919)
池田 和生  山形大学, 農学部, 准教授 (80555269)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード自家不和合性
研究実績の概要

平成26年度にF1分離集団を利用したRNA-seqのリード配列の比較から、TSS1やTSW4といったS遺伝子座に連鎖する重要な候補遺伝子を単離した。得られた候補遺伝子はトランスクリプトーム比較であるため、S遺伝子座に連鎖した遺伝子がすべて明らかになっているわけでは無い。現在の所、候補が得られているのは雌ずい側の因子だけであり、同じS遺伝子座に座乗すると考えられている雄ずい側の因子については、有力な候補が得られていない。また、S遺伝子座の構造を明らかにするのは、S遺伝子座の獲得と維持といった進化学的な意味合いでも重要なことである。そこで、平成27年度はRNA-seqと同じ分離集団についてDNA-seq解析を行い、サブリード比較から染色体配列を明らかにすることにした。
Thrumとpinの25個体のDNA-seqデータを前年度と同様にサブリードに分割・カタログ化し、比較を行いThrum特異的なサブリード配列を特定した。Thrum特異的な配列を含むリードを抽出し、S遺伝子座由来のリードのみでde novo assemblyを行った。その結果、約15,000のコンティグが得られた。全リード配列をマッピングし、Sとsハプロタイプ間での配列特異性を確認したところ、800コンティグがSハプロタイプ特異的であると推察された。S特異的配列の長さは合計すると約1Mbpになる。現在は得られたコンティグ配列内に新たな候補遺伝子がないか検証しているところである。

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

前年度のトランスクリプトームの解析に引き続き、ゲノムレベルでの解析を行った。Sハプロタイプ特異的な領域が1Mbp以上にわたり、予想以上に解析対象の領域が大きかった。しかし、RNA-seqデータとの照合から、領域の長さに対して存在する遺伝子数は多くなく、特に障害になりそうな大きさではないと考えられる。

今後の研究の推進方策

DNA-seqはIllumina hiseqを利用しており、S特異的なコンティグは平均長が1000bp程度で、構造解析などを行うには不十分な長さである。そこで、コンティグのscaffolding等を行うためにPacBio RSIIやmate-pairの解析を行い、よりながいコンティグを得る。RNA-seqのデータと合わせ、雄性側の候補遺伝子の絞り込みを行う。
同時に他の種のRNA-seq解析を行い、共通する遺伝子などを同定し、候補遺伝子の絞り込みに利用する。

次年度使用額が生じた理由

H27年度からH28年度にかけてPacBioRSIIを利用したゲノム配列の解読を行っている。慎重を期すため2度にわたって解析を行っており、2度目の解析がH27年度中に修了しなかったため。

次年度使用額の使用計画

H28年度に入り直ぐに解読が終了したため、次年度使用額はH28年5月の段階ですでに消化している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Genetic Control of Floral Morph and Petal Pigmentation in Linum grandiflorum Desf., a Heterostylous Flax2015

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Ushijima, Kazuo Ikeda, Ryohei Nakano, Miyo Matsubara, Yuri Tsuda, Yasutaka Kubo
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 84 ページ: 261-268

    • DOI

      10.2503/hortj.MI-045

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 異形花型自家不和合性の制御因子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      牛島幸一郎
    • 学会等名
      日本育種学会中四国談話会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-12-19 – 2015-12-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 大量シークエンスデータのサブリード比較によるアマ科異形花型自家不和合性関連遺伝子の単離2015

    • 著者名/発表者名
      牛島幸一郎、赤木剛士、池田和生、七條由衣、中野龍平、久保康隆
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [学会発表] 次世代シークエンスプールのkmer比較を利用したアマ科異形花不和合性の花粉側候補遺伝子の探索2015

    • 著者名/発表者名
      牛島幸一郎、赤木剛士、池田和生、中野龍平、久保康隆
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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