コムギ種子休眠性を誘導する新規の種子特異的制御因子の機能解明とその育種的利用

诱导小麦种子休眠的新型种子特异性调控因子的功能阐明及其在育种中的应用

• 批准号: 22K05573
• 负责人: 力石 和英
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okayama 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05573/
• 关键词: 種子休眠; 穂発芽; コムギ; 種子成熟; 突然変異体

本研究では、穀物栽培に深刻な被害をもたらす穂発芽の主な制御要因である種子休眠性の制御機構を明らかにするために、栽培コムギ農林61号より作成した種子休眠性低下突然変異系統rsd32の原因遺伝子を単離し、その制御機構を解明する。変異原処理した突然変異系統には、目的以外の領域にも多数の変異が存在する。MutMap法は、野生型と突然変異系統を交配したF2系統について、変異型表現型に関連する１塩基多型（SNP）を検出する方法である。本年度は、野生型である農林61号とrsd32の交配により得られたF2集団（128個体）について、開花後45日の種子を採集し、20℃で発芽試験を行った。野生型である農林61号およびrsd32の発芽指数はそれぞれ0.01と74.1であり、両者の違いは明らかであった。F2系統の発芽指数は幅広く変異し（0-83.5）、3つのグループに分類された。それぞれのグループに含まれる個体は31:65:32となり、1遺伝子の分離比である1:2:1に適合した。各グループの平均発芽指数は4.6、22.8、64.3であったことから、それぞれ農林61号型、ヘテロ型、rsd32型であると判断した。rsd32型のF2系統（20個体）よりゲノムDNAを抽出し、等量混合したものをバルクDNAとした。NovaSeq6000によりバルクDNAの塩基配列の解読を行った。2,811,031,038リードについて150bpの配列を決定し、最終的には424.5Gbの塩基配列を得ることができた。参照配列として農林61号のゲノム配列（Triticum_aestivum_Norin61_v1.1.psudomolecules.fasta.gz）を用い、MutMap法で解析した結果、一部の染色体については明瞭なSNP-indexのピークが認められたが、ノイズが大きく解析が困難な染色体領域が多数存在した。

本研究为了阐明种子休眠的控制机制，种子休眠是穗萌发的主要控制因素，对粮食栽培造成严重损害，我们从栽培小麦Norin 1号中培育出种子休眠减少的突变系rsd32。 61. 我们将分离致病基因并阐明其调控机制。用诱变剂处理的突变株在目标区域以外的区域有许多突变。 MutMap 方法是一种检测与 F2 系突变表型相关的单核苷酸多态性 (SNP) 的方法，F2 系是野生型和突变系的杂交体。今年，我们从野生型诺林61号与RSD32杂交获得的F2群体（128个体）在开花后45天收集种子，并在20℃下进行发芽试验。野生型诺林61号和rsd32的发芽指数分别为0.01和74.1，两者差异明显。 F2系的发芽指数变化很大(0-83.5)并且被分为三组。每组的个体数量为31:65:32，与一个基因的分离比例1:2:1相匹配。由于各组的平均发芽指数为4.6、22.8和64.3，因此确定它们分别为Norin 61型、杂种型和RSD32型。从rsd32型F2菌株（20个体）中提取基因组DNA并等量混合以形成本体DNA。使用 NovaSeq6000 对大量 DNA 碱基序列进行解码。我们确定了2,811,031,038个reads的150bp序列，最终获得了424.5Gb的碱基序列。使用Norin 61基因组序列（Triticum_aestivum_Norin61_v1.1.psudomolecules.fasta.gz）作为参考序列，使用MutMap方法分析揭示了一些染色体的清晰的SNP-index峰，但噪声有许多难以分析的染色体区域到他们的大尺寸。

项目成果

コムギの根から単離したアグロバクテリア菌株NR3の特性とゲノム

小麦根部农杆菌NR3菌株的特征和基因组

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木克周・清川一矢・谷明生・力石和英