SINE配列を用いたコムギ近緑野生種保存系統の遺伝資源としての評価

使用 SINE 序列评价保守的近绿野生小麦品系作为遗传资源

基本信息

批准号：
15710174
负责人：
安井康夫
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本申請ではレトロポゾンの一種であるAu elementを利用した分子マーカーを開発し、これを利用してコムギ近縁野生種の遺伝的変異を明らかにし、遺伝資源としての評価を行った。分子マーカー構築を目的にパンコムギ(AABBDD,2n=6x=42)とそのDゲノムドナーであるタルホコムギ(DD,2n=2x=14)を材料に用いて合計205個のAu elementをクローニングし、Au elementの両隣接領域にPCRプライマーを構築した。ナリーテトラソミック系統をテンプレートにPCRを行った結果、48個のAu elementの座乗染色体を決定することができた。またAu elementの標的部位を明らかにするため、挿入部位周辺の塩基配列の比較を行った。挿入部位の5'鎖側は5'-T/A-3'で切断されていることが多く、3'側は5'-N/G-3'で切断されることがわかった("/"は切断点を示す)。次にDゲノム特異的なプライマーを用いて、タルホコムギの地理的分布と遺伝的変異の関係を調査した。タルホコムギの多様性はカスピ海南岸で最も高く、西端(トルコ)の系統と東端(アフガニスタン、パキスタン)では種内変異が低くなっていることが分かった。また六倍性コムギ間に変異は全くなく、それらはカスピ海の西岸と南岸に自生するタルホコムギと同じ分岐群に分類され、六倍性コムギはカスピ海西岸または南岸で1度だけ生じたことが明らかになった。このように六倍性コムギではDゲノムに極端なボトルネックがかかっており、豊富な遺伝的変異を保つタルホコムギは六倍性コムギの重要な遺伝資源となることが分かった。本研究によりAu element周辺の塩基配列の比較がコムギ、コムギ近縁野生種の系統解析に有効であることが示された。今後、同様な手法によりコムギの育種素材として価値が高い一粒系コムギ、クサビコムギの遺伝的変異の調査を行い、各種のコアコレクションの作成を目指していきたい。

在此应用中，我们使用AU元素，一种逆转录子开发了分子标记物，并将其用于阐明野生小麦物种的遗传变异，并将其评估为遗传资源。为了构建分子标记，使用面包小麦（Aabbdd，2n = 6x = 42）克隆了总共205个AU元素，其D基因组供体Talfo小麦（DD，2N = 2X = 14）作为材料和PCR引物在AU元素的相邻区域中构建。使用Nalytrasomic菌株作为模板进行PCR，并确定48个AU元素的染色体。此外，为了阐明AU元素的目标位点，比较了插入位点周围的基本序列。发现插入位点的5'链侧通常在5'-t/a-3'上裂解，而3'侧在5'-n/g-3'（“/”表示切割点）上裂解。然后使用D基因组特异性引物研究了TALPHYTE小麦的地理分布与遗传变异之间的关系。塔尔霍小麦的多样性在里海的南部海岸最高，西部（土耳其）血统和东部（巴基斯坦阿富汗）的种内突变较低。此外，六角形小麦之间没有突变，它们被分类为与阿尔夫小麦的分支组，后者在里海的西部和南海岸生长，并且发现六边形小麦只有一次仅在卡斯帕斯海的西部或南海岸出现一次。因此，六足小麦患有D基因组中极端瓶颈，并且发现保留丰富的遗传突变的藻类是六边形小麦的重要遗传资源。这项研究表明，比较AU元素周围的基本序列有效地对小麦和小麦相关的野生物种进行系统发育分析。将来，我们将使用类似的方法来研究单粒小麦，杂草小麦的遗传变异，这些杂草是高价的小麦育种材料，旨在创建各种核心收集。