Identification of a novel sex determinant gene and elucidation of the diversification mechanism of sex expression in melon

甜瓜性别决定基因的鉴定及性别表达多样化机制的阐明

基本信息

批准号：
22H02333
负责人：
吉岡洋輔
金额：
$ 11.07万
依托单位：
University of Tsukuba
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-22H02333/
关键词：
雑草メロン単性花主枝成性果実形態エチレン花性性決定

项目摘要

本研究課題では特異的な性表現を示す瀬戸内海の島に自生する雑草メロンと世界の多様な遺伝資源を用いて新規性決定遺伝子を同定するとともに、東洋に伝播したメロンにおける性表現の多様化機構を解明することを目的としている。令和4年度は（1）戻し交雑等による遺伝解析材料の育成と、（2）雑草メロンのリシーケンス解析、（3）F1育種における新規性決定遺伝子の有用性の検証を行った。具体的な研究内容とその成果は次の通りである。（1）半促成栽培および抑制栽培において、雑草メロンを１回親、アールス系メロンの代表品種であるアールスフェボリット春系3号（EF）を反復親とする戻し交雑を進めた。（2）雑草メロンのリシーケンスを行い、第3染色体および第8染色体上の新規性決定遺伝子座近傍の塩基配列をアールスフェボリット春系3号と比較し、ポジショナルクローニング用のマーカーを作成した。なお、当該領域において両系統の間に大きな構造変異は認められなかった。（3）第3染色体に座乗する新規性決定遺伝子の育種利用における有用性を評価することを目的に、遺伝的背景が大きく異なる品種群に属する8品種・系統（花粉親）と雑草メロン（種子親）の交雑を行い、得られたF1の性表現を調査した。その結果、全ての交配組合せで主枝成性（主茎の各節に雌花または両性花を着生する）を示したことから、雑草メロンが有する第3染色体上の新規性決定遺伝子（主枝成性遺伝子）は広範な品種群において容易に主枝成性を付与できる遺伝子として極めて有用であると考えられた。一方、花粉親として用いた8品種・系統における既報の性決定遺伝子（3遺伝子）の遺伝子型は全て同一であったが、F1の性表現（単性-両性）は花粉親間で異なった。これは花粉親間の第8染色体に座上する両性花性関連遺伝子の対立遺伝子の違いや未知の遺伝的要因に起因するものと考えられ、今後さらなる検証が必要である。

该研究主题旨在使用在塞多内陆海洋中自然生长的杂草瓜子来确定新颖的基因，这些杂草在塞多内陆海洋中表现出了特定的性表达和多样化的遗传资源，并阐明了向东方传播的瓜中性表达多样化的机制。在2022财政年度，我们（1）通过反杂交，（2）重新培养杂草瓜的遗传分析材料，以及（3）验证新颖性基因在F1育种中的有用性。特定的研究内容和结果如下：（1）在半增强和抑制培养中，我们与伯爵夫人（Earls-Feborit）3（EF）（EF）进行了杂草瓜的反向交叉，这是代表性的基于伯爵的瓜作为反复的父母。（2）将杂草重新分配，并将染色体3和8上新颖的基因座附近的基本序列与伯爵夫人的春季3号进行了比较，以创建用于位置克隆的标记。另外，该地区的两个菌株之间未观察到主要的结构突变。（3）评估在染色体3上的新颖性确定基因的实用性，杂草瓜在八个品种（花粉父母）和属于具有明显不同遗传背景的一组品种的八种品种（花粉父母）之间交叉，目的是评估具有新颖性基因的有用性，这些遗传学的目的是评估新颖的基因的有用性。结果，所有交配组合都均显示主要的分支（在主茎的每个节点上都包含了雌性或两性花朵），并且人们认为，杂草瓜所拥有的3染色体上的新颖性基因（主要分支基因）非常有用，作为一种很容易在种类繁多的种类中赋予主要主要分支的基因。另一方面，在用作花粉父母的八种品种和线条中，以前报道的性别确定基因（3个基因）的所有基因型都是相同的，但是花粉父母之间的性别表达（单子 - 中性）不同。这被认为是由于花粉父母和未知遗传因素之间位于8号染色体上的两性相关基因等位基因的差异所致，并且将来需要进一步验证。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

日本在来雑草メロンの性表現の遺伝的評価

日本本土杂草瓜性表达的遗传评价

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
梨木聡人;吉岡洋輔
通讯作者：
吉岡洋輔

A novel femaleness allele of the sex determination gene CmACS11 in melon

甜瓜性别决定基因 CmACS11 的新雌性等位基因

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
31.Nashiki Akito;Matsuo Hiroki;Fauziatul Fitriyah;Takano Kota;Isobe Sachiko;Shirasawa Kenta;Yoshioka Yosuke
通讯作者：
Yoshioka Yosuke

雑草メロンに由来する主枝成性の遺伝的評価

杂草瓜主枝生长的遗传评价