高速シーケンサーを用いたコムギ遺伝子の迅速単離法の開発

利用高速测序仪开发小麦基因快速分离方法

基本信息

批准号：
16J03477
负责人：
西嶋遼
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

タルホコムギはパンコムギにDゲノムを提供した２倍体野生種である。タルホコムギの有用遺伝子は二粒系コムギとの種間交雑により作出される合成パンコムギを介して、これまでもパンコムギに利用されてきた。しかし、タルホコムギの種内変異の包括的な評価は十分になされておらず、タルホコムギを遺伝資源として体系的にパンコムギ育種に利用するためには、ゲノム情報をはじめとする最新のツールを用いた種内変異の再評価が求められている。本研究では、タルホコムギの詳細な集団構造の解明と遺伝的多様性の評価を目的に、コアコレクション210系統のRNA-seqデータに基づくゲノム網羅的な多型検出を試みた。昨年度の10系統に続き、残る200系統のRNA-seq解析を行った。先の10系統のRNA-seqリードから構築した転写産物に対して200系統のリードをアライメントしたところ、9,610のnon-redundant SNP siteが検出され、各染色体に1,000以上のSNPが配置された。また、主成分分析によりlineageを概ね正確に区別することができた。パンコムギDゲノムはこの中でsublineage TauL2bの系統群の近くに位置した。この結果は、パンコムギの成立に関与したタルホコムギはTauL2b系統であったとする先行研究の内容と一致した。しかし、ゲノム全体の多型情報を用いた先行研究においてはTauL2bの系統群とパンコムギDゲノムとの間に明確な分化がみられたのに対し、遺伝子領域の多型情報のみを用いた今回の解析ではそのような分化は認められなかった。このことから、パンコムギ成立に際しTauL2b系統からパンコムギへDゲノムが提供され、その後の過程で遺伝子間領域に変異が蓄積した可能性が示唆された。この多型情報のデータセットはすでに集積されているタルホコムギコアコレクションの様々な表現型データとの関連解析にすぐに適用可能であり、タルホコムギに遺伝的多様性をもたらす遺伝子座の同定に有力なツールとなることが期待できる。

Tarho 小麦是一种二倍体野生物种，为面包小麦提供了 D 基因组。阿鲁霍小麦的有用基因已通过与两粒小麦的种间杂交用于面包小麦，从而产生合成面包小麦。然而，对B.小麦种内变异的综合评价尚未充分开展，为了系统地利用B.小麦作为面包小麦育种的遗传资源，需要利用基因组信息等最新工具进行研究。需要重新评估内部变异。本研究试图基于核心种质中210个品系的RNA-seq数据，对基因组多态性进行全面检测，旨在阐明小麦的详细群体结构并评估遗传多样性。继去年的 10 个品系之后，我们对剩余的 200 个品系进行了 RNA-seq 分析。当 200 个读数与之前 10 个 RNA-seq 读数构建的转录本进行比对时，检测到 9,610 个非冗余 SNP 位点，每条染色体上定位了 1,000 多个 SNP。此外，主成分分析能够准确区分谱系。其中，面包小麦D基因组位于TauL2b亚系的系统发育群附近。这一结果与之前的研究一致，表明 TauL2b 菌株负责面包小麦的建立。然而，在之前使用整个基因组的多态性信息的研究中，在TauL2b谱系组和面包小麦D基因组之间观察到明显的分化，而本研究仅使用基因区域的多态性信息分析时没有观察到这种分化。这表明D基因组可能是在面包小麦建立时从TauL2b谱系提供给面包小麦的，并且在随后的过程中在基因间区域积累了突变。该多态性信息数据集可立即应用于与已积累的小麦核心种质各种表型数据的关联分析，是鉴定小麦遗传多样性遗传位点的有力工具。预计它将成为一个有用的工具。