Development of functional SNPs of crops and its application for identification of useful genes

作物功能性SNP的开发及其在有用基因鉴定中的应用

基本信息

批准号：
22H02321
负责人：
平川英樹
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Kazusa DNA Research Institute
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 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02321/
关键词：
機能的SNP ウイルス抵抗性遺伝子原因遺伝子ゲノムワイド解析

项目摘要

遺伝子機能に直接的に影響を及ぼしうる「機能的SNP」を多様な作物について明らかにし、次世代シークエンサーから得られる膨大な量のSNPの中から形質に関連性があると考えられるものを絞り込むことで、原因遺伝子の同定を目指す。さらに、優良形質などの選抜の高精度化を行い、育種の効率化を図るため、本研究では「機能的SNP」に関する情報基盤の整備を行なう。総務省統計局で公表されている作付面積と収穫量が多い31植物種を含むNCBIから入手した201植物種のゲノムデータのうち、遺伝子配列が公開されている119種について、UniProtKB、Araport、EggNOGに対する配列相同性解析を行い、トップヒットを得た。さらに、RGAuguryを用いてストレス耐性遺伝子候補を調べ、得られた情報をアノテーション表に集約している。残りの82種についてのゲノム配列は公開されているが、遺伝子配列が公開されていないため、簡便かつ迅速、高精度な遺伝子予測手法を検討した。「機能的SNP」の開発に関しては、これまでビーズアレイを用いて「機能的SNP」を開発したトマトを対象として開始し、SNPアノテーションを行った。次に、現在、解読を進めている高精度なホウレンソウについて「機能的SNP」を明らかにし、ウイルス抵抗性遺伝子の原因遺伝子の同定を試みる。一方、キュウリモザイクウイルス黄斑系（CMV-Y）に対する抵抗性系統と感受性系統に対する接種試験を行ない、「機能的SNP」の有用性を調べる。そのために、まずは、CMV-Y抵抗性形質が分離する系統03-009の抵抗性株および感受性株それぞれ20個体のゲノムDNAをバルク化し、リシークエンスデータを取得した。

我们旨在通过阐明可以直接影响各种农作物的基因功能的“功能性SNP”来识别因果基因，并缩小从下一代序列仪获得的大量SNP，这些SNP被认为与性状有关。此外，为了通过提高选择高质量特征的准确性来提高育种效率，这项研究将为“功能性SNP”建立信息基础。在从NCBI获得的201种植物物种的基因组数据中，包括31种具有高农作物面积的植物物种和内部事务和通信部统计局发表的产量，分析了119种具有已发表基因序列的物种，用于与UniprotkB，Araport和蛋黄酱的序列同源性，导致了一部热门命中。此外，使用rgaugury检查了候选应力抗性基因，并在注释表中收集获得的信息。其余82种的基因组序列已经发表，但是由于尚未发表基因序列，因此研究了一种简单，快速且高度准确的基因预测方法。关于“功能SNP”的开发，我们已经开始使用以前使用珠阵列开发“功能性SNP”的西红柿并进行了SNP注释。接下来，我们将为当前正在解码的高度精确的菠菜阐明“功能性SNP”，并尝试识别负责病毒抗性基因的基因。同时，接种测试将对黄瓜镶嵌病毒黄斑系统（CMV-Y）的耐药性和易感性菌株进行，以检查“功能性SNP”的有用性。为此，将20个个体的基因组DNA，每种抗性和敏感的菌株03-009，其中分离出CMV-y抗性性状，批量批量，并获得重新取证数据。