Identification of ncRNA-mediated genetic factors regulating dormancy and blooming in Rosaceae fruit trees

ncRNA介导的蔷薇科果树休眠和开花遗传因子的鉴定

基本信息

批准号：
21H02186
负责人：
山根久代
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

バラ科果樹において、重要農業形質のひとつであり気候変動の影響を受ける開花期には、花成発達期間ならびに休眠期間（低温要求量と高温要求量）が構成要素として影響する。本研究の目的は、QTLやGWASなどの遺伝解析により低温要求性・高温要求性・萌芽日・開花日の遺伝因子を同定しその機能を解明することである。今年度の具体的な成果は以下の通りである。まず、高温要求性制御候補因子として同定したリンゴFLC-likeの転写制御機構に関して新たな知見を獲得した。すなわち、低温遭遇による発現上昇には植物の代表的なヒストン修飾機構であるH3K4me3のレベル上昇とH3K27me3のレベル低下が関与することを明らかにした。これは、エピジェネティック制御機構が休眠に関与することを支持する結果である。またウメの発芽日を制御するQTL領域に座乗する遺伝子同定のため、ウメ‘南高’ゲノムをロングリードシークエンス技術を用いて配列決定した。現在アッセンブルとアノテーションを進めており、来年度中には遺伝子情報を明らかにできる予定である。未同定である高温要求性制御遺伝領域をQTLとGWASで明らかにするため、ウメF1分離集団や100個体以上のウメコレクションを対象に表現型調査を実施した。今後遺伝解析のデータとして活用することができる。さらに、ニホンナシFLC遺伝子群の解析を進め、休眠後期に発現が増加するFLC遺伝子を同定した。遺伝子発現における温度応答性を調査中である。以上より、今年度は、休眠芽の温度応答性におけるエピジェネティック制御の関与を明らかにし、温度要求性遺伝因子同定に向けたゲノム情報・表現型情報を整備・獲得できた。

在玫瑰轨迹中，重要的农业特征和开花时期之一，受气候变化，哈纳里发展期和休眠期（低温要求和高温要求）影响的成分。这项研究的目的是通过QTL和GWAS的遗传分析来确定低温，高温度需求，发芽天和开花日的遗传因素，并阐明该功能。今年的具体结果如下。首先，就类似Apple FLC的转移控制机制获得了新的知识，该机制被确定为高温需求控制候选因素。换句话说，由于低温遇到的表达升高表明，H3K4me3的水平是典型的植物的Physton修饰剂机制，而H3K27me3的水平，H3K27me3的水平。这是支持表观遗传控制机制休眠的结果。此外，为了确定控制UME发芽日期的QTL区域中的基因，使用长铅序列技术确定了“ Minamitaka”基因组。我们目前正在促进集合和注释，并能够明年澄清遗传信息。为了用QTL和GWAS阐明无关的高温度需求控制遗传区域，对UME F1分离组和100个或更多UME收集进行了表达-Type调查。将来可以用作遗传分析的数据。此外，促进了日本梨FLC基因组的分析，并在休眠期晚期确定了FLC基因。我们正在研究基因表达中的温度反应。从以上，今年，揭示了表观遗传控制在休眠芽的温度反应中的参与，并改善并获得了基因组信息和表达类型信息，以鉴定温度苛刻的遗传因素。