2018 Fiscal Year Annual Research Report
量的形質遺伝子座の集積による形質発現の安定性－トマトの早期開花性を例に－
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18J10247
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
中野 玄 東京農業大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
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| Keywords | トマト / 量的形質遺伝子座 / 開花日数 / 発芽日数 / 準同質遺伝子系統 / 葉間期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
報告者は特別研究員の採用を受けるまでに，トマトの開花時期に関わる量的形質遺伝子座（QTL）解析を行った．その結果，第1，3，4，6，7染色体に開花時期を制御するQTLを各1つ検出し，第1，4染色体については，開花関連QTL近傍だけを野生種ホモ型にした準同質遺伝子系統（NIL）の育成を行った．
今年度は，第3染色体のQTLについて，置換断片の長さが異なる3つのNIL（81-18，81-28，81-64系統）を育成した．これらのNILsと栽培種を温室内で栽培し，播種から開花までの日数を調査し，栽培種と比較した．
その結果，NILsの開花時期は栽培種と比較して，81-28系統は早く，81-64系統は遅くなり，81-18系統は栽培種との間に有意差は認められなかった．さらに発芽試験を行った結果，3つのNILsすべてで栽培種よりも発芽が促進されることを明らかにした．採用前のQTL解析では第3染色体には野生種由来の対立遺伝子が開花時期を遅延させるQTLしか検出されなかったが，本研究によって，これまでの研究では検出できなかった新たなQTLとして，野生種由来の対立遺伝子が開花時期を促進させるQTLと発芽時期を促進させるQTLを第3染色体に検出した．この結果は，園芸学会平成30年度秋季大会において発表した．
さらに報告者はこれまでに，開花時期を制御する要因として1枚の葉が分化してから次の葉が分化するまでの日数（葉間期）に着目をし，第1染色体と第4染色体の開花時期QTLが野生種ホモ型になっているNILの花芽分化までの日数，第１花房が分化するまでの葉数，葉間期を栽培種と比較したところ，どちらのNILも栽培種より葉間期が短くなった．したがって，トマトの開花時期の制御には，葉数と葉間期が重要な働きをしていると考えられた．この結果は，トルコ・イスタンブールで開催されたIHC2018において発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は（1）第1，第4染色体の開花時期に関わるQTL（DTF QTL）の集積が個々のQTLの効果の和になるかを調査する点では，第1，第4染色体のDTF QTL領域が野生種ホモ型になっているNILのF2集団について，植物体の葉からDNAを抽出し，2つのNILで野生種ホモ型であった領域がすべて野生種ホモ型になっているF2を選抜，遺伝的に固定するために自殖・採種した．しかし，当初の実施計画に示したように，集団内でマーカーごとに野生種ホモ型と栽培種ホモ型，ヘテロ型にグループ分けする予定であったが，想定よりも組み替え率が低く，どのマーカーが最もQTLの座乗する位置に近いのかを明らかにすることはできなかった．
（2）第3染色体のDTF QTL領域のみが野生種ホモ型となったNILと栽培種とで開花時期に差が見られるのかを調査した結果，3つのマーカー（CBF，LELAT59G，TGS0103）のうち，CBFのみが野生種ホモ型のNILは栽培種よりも開花時期が早く，LELAT59GとTGS0103が野生種ホモ型のNILは遅く，3つとも野生種ホモ型のNILは栽培種と同等の開花時期となった．さらに，発芽試験を行った結果，3つ全てのNILで栽培種よりも発芽時期が短くなったことから，これまでの実験では見いだすことのできなかった，新たな開花時期に関わるQTLと，発芽時期に関わるQTLを1つずつ明らかにした.
以上から，植物材料の育成や，栽培試験においては何ら問題なく，重要な成果が得られたと考えられる．しかし，本年度での研究業績としては，国際会議と国内学会において各１件の発表を行うにとどまり，学術誌へ研究論文を投稿することはできなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通りに，第１および第４染色体の開花時期QTLの集積が実際にはどのような結果を表すのかを実証する．
しかし，近年の遺伝子解析分野の技術進歩は目覚ましく，現状の技術力では研究職への就職は厳しいと考え，採用２年目は受入研究機関を変更し，当初の計画を遂行するだけでなく，新たな解析技術を学び，知識を得ることを計画している．
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