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2012 年度 実績報告書

アブラナ科植物の雑種強勢の分子機構の解明を目指して

公募研究

研究領域ゲノム・遺伝子相関:新しい遺伝学分野の創成
研究課題/領域番号 24113509
研究機関新潟大学

研究代表者

藤本 龍  新潟大学, 自然科学系, 助教 (60620375)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード雑種強勢 / ヘテローシス / トランスクリプトーム / エピジェネティクス / アブラナ科
研究実績の概要

動植物では、同一種内のある特定の両親間の組合せにより得られたF1雑種個体が、両親の特性よりも優れた形質を示す雑種強勢 (ヘテローシス)という現象が知られている。本研究では、雑種強勢が強く見られるハクサイ (Brassica rapa)を用いて、その分子機構の解明を目指す。
ハクサイの市販F1品種2系統 (W39、W77)において雑種強勢がどのように現れるかを初期生育 (播種~播種後2週間)と生育後期 (収量)について調べた。2つのF1両方とも、播種後4日に、子葉の面積が両親系統に比べて顕著に大きくなり、これ以降、F1では葉面積及びバイオマスで雑種強勢が見られた。また、渡辺採種場との共同研究で、ほ場における生育調査を行い、両系統ともにF1が収量において30%以上増加することを確認した。
F1雑種で見られる転写の変化を明らかにする為に、ハクサイのF1品種2系統 (W39、W77)と両親系統について、4つの生育ステージ (播種後2、6、10、14日)でRNA-sequencing (RNA-seq)法による転写解析を行った。W77系統においては、解析が終了し、両親系統の平均値とF1で発現量が異なる遺伝子をそれぞれのステージで同定した。また、quantitative RT-PCRを行い、RNA-seqにより得られた結果の確認を行った。W39においてもシークエンス (RNA-seq)は既に終了しており、現在、解析を進めている。さらに、small RNAについても、W77とその両親系統について、2つの生育ステージで調べており、シークエンスは終了し、現在解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

今年度、本研究テーマで新学術領域『ゲノム支援』に採択されたことで、当初予定していたよりも多くのサンプル数のシークエンス解析を行うことができた。

今後の研究の推進方策

現在得られた2組のRNA-seqデータセットの解析を進め、雑種強勢との関連性が見られる遺伝子発現変化を探し出す。さらに、エピジェネティクス修飾の比較解析や、F2世代を用いたQTL解析を行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Heterosis of Arabidopsis hybrids between C24 and Col is associated with increased photosynthesis capacity2012

    • 著者名/発表者名
      Ryo Fujimoto
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 109 ページ: 7109-7114

    • DOI

      10.1073/pnas.1204464109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comparison of transcriptome and epigenetic status between closely related species in the genus Arabidopsis2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kawanabe
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 506 ページ: 301-309

    • DOI

      10.1016/j.gene.2012.07.003.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple mechanisms and challenges for the application of allopolyploidy in plants.2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Osabe
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 13 ページ: 8696-8721

    • DOI

      10.3390/ijms13078696

    • 査読あり
  • [学会発表] Strong Heterosis in Yield is Seen in Chinese Cabbage F1 Hybrid Cultivars2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tomaru
    • 学会等名
      6th International symposium on Brassica and 18th Crucifer Genetics Workshop
    • 発表場所
      Catania, Italy
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
  • [学会発表] Characterization of the early developmental heterosis phenotype of the commercial F1 hybrid cultivars in Chinese cabbage2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishizaki
    • 学会等名
      International symposium on Comparative Genomics and Breeding of Brassicaceae crops
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2012-10-11 – 2012-10-11
  • [学会発表] Non-additive gene regulation in heterotic F1 hybrids of Arabidopsis thaliana and Chinese cabbage2012

    • 著者名/発表者名
      川辺隆大
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-09-14 – 2012-09-15

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公開日: 2018-02-02  

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