Genetic study on heading time instability by field multi-omics analysis in wheat and barley

通过田间多组学分析小麦和大麦抽穗时间不稳定性的遗传研究

基本信息

批准号：
22H02314
负责人：
加藤鎌司
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

先行研究において、コムギ系統「超極早生」の出穂期不安定性に関わる早生遺伝子PCL1（概日時計遺伝子）がデュラムコムギの超極早生化に利用可能なことを明らかにした。ただし、「超極早生」由来のPCL1を保有するにもかかわらず超極早生を示さない系統が存在したことから、PCL1と相互作用して超極早生化を可能にする新規早生遺伝子exh-2がデュラムコムギにも存在することが明らかになった。exh-2が分離すると考えられたデュラムコムギ集団を用いたDArT-seqバルク分離分析では、exh-2の候補領域として6A染色体短腕、6B染色体短腕を検出している。両領域に座乗するDNAマーカーを新たに開発して詳細に解析した結果、マーカー遺伝子型間で平均出穂日が有意に異なることが確かめられた。両染色体領域における早生遺伝子の報告はなく、新規遺伝子である可能性が高い。オオムギの出穂期関連遺伝子が生長相転換および生殖成長に及ぼす影響はあまり明らかになっていないため、二条品種「ユメサキボシ」と六条品種「早木曽2号」の遺伝的背景を有する準同質遺伝子系統（各4系統）を国内3地点で圃場栽培し、幼穂形成ステージ、幼穂長、及び主茎長を調査した。その結果、春播性遺伝子Vrn-H1と光受容体遺伝子HvPhyCは全ての形質において相互作用が見られた。一部の系統ではこれら3形質の進展と出穂の早晩が対応しなかったことから、幼穂形成の進展と出穂期を別々に制御して出穂期安定化を図る可能性が示唆された。国内3地点における遺伝子の効果は類似していたが、岡山、つくばと比べて上越ではVrn-H1の効果が大きかった。

在先前的研究中，我们揭示了PCL1（昼夜节律基因）与小麦菌株“超磨石”的标题阶段不稳定有关，可用于开发超大的硬脂小麦。然而，有一个谱系载有源自“超级早期生活”的PCL1，但并未显示出超早期的生活，并且已经揭示了Exh-2是一种与PCL1相互作用并允许超早期生活的新型早期生命基因，也存在于硬化小麦中。在使用硬化小麦种群的Dart-Seq散装分离分析中，认为exh-2被认为是分离的，6A和6B染色体6B被检测为exh-2的候选区域。一个新开发的DNA标记物位于两个区域和详细分析上，证实了标记基因型之间的平均标题日期显着差异。在两个染色体区域都没有早期基因的报道，它们很可能是新的基因。由于与大麦相关的基因对生长阶段变化和生殖生长的影响并不清楚，因此均质生成线（各条线）具有Ni-Row品种“ Yumesakiboshi”和Rokujo品种“ Yumesakiboshi”和Rokujo品种“ Hagiso No. 2”的影响，在日本的三个位置，以及Juvenile the Juvenile the Juvenile and juvenile and juvenile and juven and juvenile and juven and epip and juven and juven and。调查。结果，在所有特征中都相互作用的春季传播基因VRN-H1和感光基因hvphyc。在某些线路中，这三个特征的进展以及早期和早期的标题与标题的早期阶段不符，这表明少年耳朵的形成和标题阶段的进展可以单独控制以稳定标题阶段。尽管日本三个位置的基因的影响相似，但与冈山和tsukuba相比，Joetsu的VRN-H1的影响更大。