酒米品種を特徴づける大粒化遺伝子の単離と遺伝的構成の解明

清酒稻品种特征大粒基因的分离及其遗传结构的阐明

基本信息

批准号：
17J01082
负责人：
岡田聡史
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

まず、酒米品種の「山田錦」の粒幅と粒重を制御している2つの主要な量的形質遺伝子座(Quantitative trait locus: QTL)、qGWh5とqGWh10の高精度マッピングによる原因遺伝子同定を行った。その結果、それぞれ約80kbと約96.7kbの領域まで狭めることができ、原因遺伝子候補としてそれぞれ3つと2つの遺伝子を抽出できた。本研究では原因遺伝子の単離には至らなかったが、これらQTLに強連鎖するDNAマーカーは開発でき、酒米育成時には、これらを用いて効率的なQTLの選抜が可能となった。また、ゲノムワイド関連解析によって粒長では1箇所、粒幅では5箇所にQTLが検出された。これらの内、染色体5で検出された粒幅のアソシエーションは上記のqGWh5と同座であった。さらに、粒幅を大きくするqGWh5の対立遺伝子頻度は在来品種で69.2%、育成酒米品種で74%、育成食用米品種で22%と大きな偏りが観察された。そのため、このQTLは酒米品種を特徴づけるQTLの一つであり、今後の酒米品種育成においても優先して選抜することが肝要であることが明らかとなった。加えて、4つの主要な粒大QTL、qGL4、qGWh5、qGWh10、qGL11をそれぞれ2つ集積した系統を用いた解析の結果、粒幅と粒厚ではqGL4、qGWh5、qGL11が同一の制御経路、qGWh10はそれ以外の経路で制御していると推察された。また、粒長ではqGL4とqGWh10、qGL11とqGWh10のそれぞれの組み合わせが関係する制御経路が予想された。このように、粒大は非常に複雑な制御経路によって支配されていた。最後に、4つのQTLを集積した系統は今年度の選抜によって1個体のみ作出できた。この個体の粒重は上記QTLを2つ集積した系統よりも大きくなく、推察された粒大制御経路の複雑さを反映しているものと示唆された。

首先，我们通过 qGWh5 和 qGWh10 的高精度作图确定了致病基因，这两个基因座控制着清酒水稻品种 Yamada Nishiki 的粒宽和粒重。结果，我们能够将区域分别缩小到约 80 kb 和 96.7 kb，并能够分别提取 3 个和 2 个基因作为候选致病基因。尽管我们在本研究中未能分离出致病基因，但我们能够开发出与这些 QTL 密切相关的 DNA 标记，并且使用这些标记使得在种植清酒稻时有效选择 QTL 成为可能。此外，全基因组关联分析检测到1个粒长QTL和5个粒宽QTL。其中，在5号染色体上检测到的粒宽关联与上述qGWh5位于同一位置。此外，增加粒宽的qGWh5等位基因频率也存在较大偏差，本土品种为69.2%，栽培清酒品种为74%，栽培食用稻品种为22%。因此，该QTL是清酒稻品种特征性QTL之一，在今后的清酒稻品种育种中优先选择该QTL的重要性已明确。此外，使用整合了四个主要粒径QTL qGL4、qGWh5、qGWh10和qGL11中的每两个的系统进行分析的结果发现，qGL4、qGWh5和qGL11共享相同的控制晶粒宽度和晶粒厚度的路径，以及 qGWh10 推断它是由其他路径控制的。关于晶粒长度，预测了涉及 qGL4 和 qGWh10 以及 qGL11 和 qGWh10 组合的控制路径。因此，晶粒尺寸受到非常复杂的调控途径的控制。最终，通过今年的选育，我们仅培育出了一个积累了四个QTL的菌株。该个体的粒重并不大于积累上述两个QTL的菌株的粒重，这表明这反映了推测的粒级控制途径的复杂性。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

一穂重 QTL である qOPW11はイネの穂の分枝と分げつ形成に影響を及ぼす

qOPW11 是一个单穗重 QTL，影响水稻的穗分枝和分蘖形成。

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okada S.;M. Suehiro;K. Ebana;K. Hori;A. Onogi;H. Iwata and M. Yamasaki;木山幸輔;岡田聡史・佐々木萌・山崎将紀
通讯作者：
岡田聡史・佐々木萌・山崎将紀

酒米品種「山田錦」が保有する心白発現QTLの同定

清酒米品种“山田锦”新白表达QTL的鉴定

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okada S.;M. Suehiro;K. Ebana;K. Hori;A. Onogi;H. Iwata and M. Yamasaki;木山幸輔;岡田聡史・佐々木萌・山崎将紀;岡田聡史・山崎将紀
通讯作者：
岡田聡史・山崎将紀

酒米品種「山田錦」から同定した粒大QTLによる心白を含む白未熟粒への影響

清酒米品种“山田锦”粒度QTL对新白等白色未成熟籽粒的影响

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okada S.;M. Suehiro;K. Ebana;K. Hori;A. Onogi;H. Iwata and M. Yamasaki;木山幸輔;岡田聡史・佐々木萌・山崎将紀;岡田聡史・山崎将紀;Kosuke Kiyama;岡田聡史・山崎将紀
通讯作者：
岡田聡史・山崎将紀

酒米品種「山田錦」の心白発現QTLであるqWCY6の高精度マッピングへ向けた表現形質調査方法の検討

清酒稻品种“山田锦”新白表达 QTL qWCY6 高精度定位的表型调查方法研究