初期生育におけるヘテロシス（雑種強勢）の発現機構の解明と育種利用

阐明早期生长期间杂种优势（杂种优势）的表达机制及其在育种中的应用

基本信息

批准号：
22K05569
负责人：
北崎一義
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

６組の組み合わせの親系統とそのF1系統のテンサイを供試し、初期生育のヘテロシスの発現機構に関する研究を行った。まず、栽培期間中の成長の推移を詳細に調査するため、葉面積を非破壊で測定できる方法を開発した。供試材料を水耕栽培し、葉面積を個体ごとに毎日調査した。系統間および組み合わせ間で比較したところ、ヘテロシスの程度の違いは発芽後１５日頃にはほぼ決まっていることや、ほとんどの組み合わせでF1は親よりも相対成長速度が速いことが明らかとなった。同材料を圃場で栽培し、中期生育、収穫期生育および収量を調査した。系統ごとに乾物重量を求め栽培条件間で比較したところ、水耕栽培による初期生育、中期生育および収穫期生育間で有意な高い相関が見つかった。さらに組み合わせによるヘテロシスの程度にも高い相関が認められた。一方、収量との相関はこれらと比べて低かった。本試験は、収量調査区は慣行法で、それ以外は隣接個体間で干渉しないように株間を広くした。このことから、慣行法による収量には密植適性や収穫部位への乾物分配などの成長以外の要因が寄与していることが示唆された。屋内水耕栽培装置を増設し、供試系統を追加した合計１９の組み合わせを用いて、ヘテロシスの程度を決定する遺伝要因について研究を行った。一部の供試系統は新たに全ゲノムシーケンスを行い、塩基多型解析によって供試系統間の遺伝距離を算出した。組み合わせによる初期生育のヘテロシスの程度の差異と遺伝距離を比較したところ、弱い相関が認められた。先行研究でテンサイでは両親の近縁係数とヘテロシスの程度に強い負の相関が報告されているが、完全には一致しなかった。一方、この相関関係から著しく逸脱した組み合わせも見つかったことから、ヘテロシスに寄与率が高いゲノム領域が存在することが示唆された。

测试了六对亲本线及其F1菌株，以研究早期生长过程中杂种表达的机理。首先，为了详细研究培养期间的生长趋势，我们开发了一种允许对叶片面积进行非破坏性测量的方法。测试材料是水培的，每天研究每个人的叶子面积。菌株和组合之间的比较表明，发芽后15天左右的杂种程度几乎可以确定，并且在大多数组合中，F1的相对生长速率高于母体。该材料是在田间种植的，并研究了中期生长，收获年龄的生长和产量。当确定每个谱系的干物质重量并在培养条件之间进行比较时，发现早期生长，中等生长和收获季节的生长在水培培养之间存在显着的高相关性。此外，在组合引起的杂种程度上也观察到了高相关性。另一方面，与产量的相关性低于这些相关性。在这项研究中，屈服调查区域是一种常规方法，并扩大了菌株，以避免相邻个体之间的干扰。这表明除生长以外的其他因素，例如对茂密种植的适用性以及将干物质分布到收获部位的分布，在常规方法下导致了产量。共有19种组合，包括额外的室内水培培养装置和其他样品系统，用于研究决定杂种程度的遗传因素。一些样品系是新测序的整个基因组，样品线之间的遗传距离是通过核苷酸多态性分析计算的。当比较由于组合和遗传距离引起的早期生长中杂种程度的差异时，发现了弱相关性。先前的研究报告说，父母亲密系数与甜菜的杂种程度之间存在很强的负相关性，但它们的匹配不佳。另一方面，还发现了显着偏离这种相关性的组合，这表明存在一个基因组区域对杂种的贡献率很高。