Identification of epistatic and breaking genes responsible for interspecific hybrid incompatibility in pepper

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02981
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39030:Horticultural science-related
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: Hosokawa Munetaka 近畿大学, 農学部, 教授 (40301246)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白澤 健太 公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 室長 (60527026) ; 安井 康夫 京都大学, 農学研究科, 助教 (70293917)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: エピスタシス / 種間雑種 / 座止

Outline of Final Research Achievements

There are five cultivated species of Capsicum (Capsicum annuum). In this study, we searched for the genes responsible for inactivation in interspecific hybrids. QTL-seq on the cross segregants revealed that crosstalk is an epistatic phenomenon expressed by two dominant genes. These two genes were designated as A(a) gene and B(b) gene, respectively, and were found to be located on chromosomes 7 and 10, respectively. The candidate region of the B(b) gene was narrowed down to about 266 Kbp, and among the genes present in the candidate region, a specific gene related to autoimmunity was considered as a candidate gene for the B(b) gene.

Free Research Field

園芸学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

トウガラシの種間交雑は長年、研究されてきたがその原因は不明のままであった。現象から自己免疫反応が関わっていることは予想されていたが、どのようなエピスタシス経路があるのかは興味の対象となっている。我々は独自の交雑分離集団を用いて、ほぼ一つの遺伝子座を特定することができた。この研究は、植物の生殖隔離の進化などの学術的な研究に発展しうる。園芸学的には、Capicumの種間雑種によるHybrid vigorの獲得や、香りや光合成の性質を改変した新たな品種育成などの応用研究につながると考えている。