iQTL-seq: Rapid identification of the gene controlling QTL by next generation sequencer

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H05611
• Research Institution: Ishikawa Prefectural University
• Principal Investigator: 高木 宏樹 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (80616467)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 植物育種学

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、次世代シーケンサーを用いた効率的な遺伝子同定技術「iQTL-seq;identification of the gene in QTL」の確立を目的として実施した。
本研究では、まず、iQTL-seqの解析についてのパイプラインの構築を行った。本パイプラインは、 新しく操作性およびロバスト性を向上させた QTL-seq パイプラインを用いた原因遺伝子領域の同定、同定された領域にマップされたリードの選抜、選抜リードを用いた親品種特異的配列の構築、親品種特異的配列に対するシーケンスリードのdepthを指標とした候補遺伝子の絞り込みまでの過程を含む。
本研究では、構築されたパイプラインを用いて、「Nortai」由来のイネいもち病に対する圃場抵抗性遺伝子の同定を試みた。その結果、Wall-associated kinase ドメインを有する遺伝子を第一候補遺伝子として同定した。実際にその効果を確認するため、1: 「Nortai」由来の候補遺伝子をネイティブプロモーター制御下において「ひとめぼれ」に導入した形質転換体、2: RNAi 法により候補遺伝子の発現抑制をおこなった「Nortai」形質転換体、3: CRISPRE-CAS9 による候補遺伝子のノックアウトをおこなった「Nortai」形質転換体の３種類を育成し圃場抵抗性の比較実験を行った。しかし、候補遺伝子の効果は、形質転換体において確認できなかった。現在、連続戻し交配により、「Nortai」圃場抵抗性遺伝子断片を有する準同質遺伝子系統を育成し、候補遺伝子の絞り込みを再度進めている。また、iQTL-seqにより、「ひとめぼれ」由来高度耐冷性遺伝子の同定を試みた。候補遺伝子を同定し、候補遺伝子のEMS変異体の機能解析を耐冷性圃場において進めている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。