‘ししとう’から見出されたトウガラシの辛味低減に関与する新規2遺伝子の特定

鉴定出“Shishito辣椒”中发现的两个与降低辣椒辣度有关的新基因

基本信息

批准号：
22KJ1495
负责人：
近藤文哉
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者らはこれまで、野菜用トウガラシ‘ししとう’から辛味低減に関わる2遺伝子座（Shql3・Shql7）を見出しており、これらはトウガラシ育種時の辛味強度調節に活用できる可能性がある。そこで本研究では、‘ししとう’のゲノム・トランスクリプトーム解析により、当該2遺伝子座の原因遺伝子を特定することを目的とした。本年度はまず、‘ししとう’と辛味品種‘鷹の爪’の全ゲノムリシーケンスを実施し、その膨大な品種間多型データを活用して、Shql3・Shql7近傍に遺伝子型判別マーカー（HRM法を使用）を設計した。これらの遺伝マーカーを用いて‘ししとう’×‘鷹の爪’交雑F2集団の遺伝解析を行い、Shql3・Shql7近傍領域においてマーカー密度の高い連鎖地図を作成した。その後、辛味強度（カプサイシノイド含量）に関する量的形質遺伝子座（QTL）解析を行い、Shql3・Shql7の座上領域の再推定を行った結果、それぞれ4 Mbp以内に座上領域を絞り込むことが出来た。原因遺伝子の同定に向け、snpEffソフトウェアを用いた比較ゲノム解析を行い、Shql3・Shql7の推定座上領域における‘ししとう’と‘鷹の爪’間のゲノム変異を網羅的に調査した。また、比較トランスクリプトーム解析により、両品種間の遺伝子発現変動についても調査を行った。これらのデータを統合し、‘ししとう’と‘鷹の爪’の発現量に有意な差異がみられる遺伝子や、ナンセンス変異等の重大な変異を有する遺伝子を探索した結果、Shql3・Shql7のそれぞれで約100遺伝子を候補遺伝子としてスクリーニングすることができた。

目前，申请人在蔬菜辣椒“Shishito”中发现了两个参与降低辣度的基因位点（Shql3和Shql7），这些基因座可用于在辣椒育种过程中调节辣度强度。因此，在本研究中，我们旨在通过“Shishito椒”的基因组和转录组分析来鉴定这两个位点的致病基因。今年，我们将首先对“Shishito椒”和辛辣品种“Taka no Tsume”进行全基因组重测序，并利用大量的品种间多态性数据，我们将在附近应用基因型判别标记（HRM方法）。使用Shql3和Shql7)进行设计。利用这些遗传标记，我们对'Shishito' x 'Taka no Tsume'杂种的F2群体进行了遗传分析，并在Shql3和Shql7附近的区域创建了具有高标记密度的连锁图谱。随后，我们对辣味强度（辣椒素含量）进行了数量性状基因座（QTL）分析，并重新估计了Shql3和Shql7的基因座区域，结果，我们能够将基因座区域缩小到各自4 Mbp以内。。为了确定致病基因，我们使用 snpEff 软件进行了比较基因组分析，并全面研究了 Shql3 和 Shql7 假定基因座区域中“shishito”和“hawk's claw”之间的基因组变异。我们还通过比较转录组分析研究了两个品种之间的基因表达差异。整合这些数据并寻找“shishito”和“鹰爪”表达水平存在显着差异的基因以及具有显着突变（例如无义突变）的基因，我们发现Shql3和Shql7中的每一个都能够筛选大约100个基因作为候选基因。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Genetic analysis of pungency deficiency in Japanese chili pepper ‘Shishito’ (Capsicum annuum) revealed its unique heredity and brought the discovery of two genetic loci involved with the reduction of pungency

日本辣椒“Shishito”（Capsicum annuum）辣味缺乏的遗传分析揭示了其独特的遗传性，并发现了两个与辣味降低有关的基因位点

DOI：
10.1007/s00438-022-01975-2
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.1
作者：
Fumiya Kondo; Koyuki Umeda; Sathya Prab;aka Sudasinghe; Moe Yamaguchi; Shintaro Aratani; Yui Kumanomido; Kazuhiro Nemoto; Atsushi J Nagano;Kenichi Matsushima
通讯作者：
Kenichi Matsushima

RNA sequencing in parthenocarpic chili pepper (Capsicum annuum) fruit reveals genes involved in transcriptional regulation of capsaicinoid biosynthesis genes responsible for the fluctuation of pungency

单性结实辣椒 (Capsicum annuum) 果实的 RNA 测序揭示了参与辣椒素生物合成基因转录调控的基因，这些基因负责辣味的波动