| 研究課題/領域番号 |
26450008
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| 研究機関 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
岩崎 行玄 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (20193732)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | イネ / 種子形 / 粒形変異体 / ３量体Ｇタンパク質 / ブラシノステロイド |
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| 研究実績の概要 |
短粒変異体srs2、srs4、srs6について短粒の原因となる遺伝子の探索を行った。
srs2はポジショナルクローニングにより、原因遺伝子の候補領域を第10染色体の約700kbまで絞り込んだ。srs2変異体について次世代シークエンス解析による全ゲノム配列の決定を行ったところ、候補領域内にシロイヌナズナのBRASSINOSTEROID-SIGNALING KINASE 2 : BSK2(ブラシノステロイドシグナル伝達キナーゼ2)のオーソログ遺伝子(OS10g0571300)内にナンセンス変異を引き起こすSNPを検出した。
srs6ではインド型イネKasalathとの交配後代集団を用いたラフマッピングで、第2染色体上の約9 Mbの候補領域内に原因遺伝子として有力な候補となる遺伝子を見出した。その遺伝子は2009年にPiaoらにより報告された直立穂の表現型を示す変異体erect panicle 3 : ep3の原因遺伝子であり、F-boxタンパク質をコードするEP3 (Os02g0260200、LOC_Os02g15950)であった。srs6変異はそのep3変異よりも5’上流で終止コドン形成を引き起こす一塩基置換であった。表現型に若干の差異は、srs6変異がep3よりも5’上流側で終止コドンを形成するため、機能の欠失がより強いことに由来すると考えている。つまり、短粒や草丈の矮化、密穂といったsrs6特有の表現型は新奇アリルによって見出された新しい表現型である可能性が高い。
srs4はインド型イネKasalathとの交配後代集団を用いたラフマッピングで明らかになっていた第1染色体について、全ゲノム配列データを解析したが、候補遺伝子の絞り込みが難しかった。
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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
次世代シークエンスデータを活用することで、srs2の原因遺伝子候補はシロイヌナズナのBRASSINOSTEROID-SIGNALING KINASE 2 : BSK2(ブラシノステロイドシグナル伝達キナーゼ2)のオーソログ遺伝子(OS10g0571300)、srs6の原因遺伝子候補がerect panicle 3 : ep3の原因遺伝子であり、F-boxタンパク質をコードするEP3 (Os02g0260200、LOC_Os02g15950)であることを見出した。srs4についてはMutMap+法及びQTL-seq法、2つの解析を試みたが、どちらも有意な結果は得られなかった。この原因は、srs4自身はT65由来との記載はあるものの、今回リファレンスゲノムとして用いたT65との間になにがしかのアウトクロス等が生じ、遺伝背景が複雑となることによるノイズが原因で、MutMap+やQTL-seqでの有意なピークの検出を妨げていると考えた。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は、ゲノム編集技術であるCRISPR-cas9システムを用いて、原因遺伝子の特定を行う。標準品種である日本晴のOs10g0571300 （シロイヌナズナBRASSINOSTEROID-SIGNALING KINASE 2のオーソログ遺伝子）および、Os02g0260200（erect panicle 3 : ep3の原因遺伝子であり、F-boxタンパク質をコードするEP3遺伝子）の遺伝子破壊系統を作出し、その表現型を調査することで、おのおのがsrs2およびsrs6の原因遺伝子であるか否かを検証する。
srs2はd1との二重変異体を作出することで３量体Ｇタンパク質シグナリングのパスウエイ変異体であるか否かを、srs6はd1背景EP3遺伝子破壊系統及びBR関連変異体との二重変異体を解析することで、３量体Ｇタンパク質シグナリングおよびブラシノステロイドシグナリングにおける位置づけを解明する。
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