メロンの新規性決定遺伝子の同定およびその育種利用

甜瓜新颖性决定基因的鉴定及其在育种中的应用

基本信息

批准号：
22KJ0386
负责人：
梨木聡人
金额：
$ 1.09万
依托单位：
University of Tsukuba
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0386/
关键词：
新規性決定遺伝子メロン性表現

项目摘要

本課題では、雑草メロン系統‘UT1’に由来する新規性決定遺伝子（両性花性遺伝子および主枝成性遺伝子）の同定とその遺伝的メカニズムの全容解明に迫るとともに、その新規性決定遺伝子の育種利用における有用性を検証することを目標としている。令和4年度の具体的な研究内容とその成果は次の通りである。はじめに、‘UT1’の全ゲノム配列情報を取得し、既に解読済みの‘EF’と性決定遺伝子座上領域の塩基配列の比較を行った結果、両者の間に大きな構造変異は見られなかった。次に、2つの新規性決定遺伝子の育種利用における有用性を評価することを目的に、遺伝的背景が大きく異なる品種群に属する8品種・系統（花粉親）と雑草メロン系統（種子親）の交雑を行い、得られた雑種（F1）の性表現を調査した。その結果、全ての交配組合せで主枝成性を示したことから、‘UT1’に由来する主枝成性遺伝子は広範な品種群において容易に主枝成性を付与できる遺伝子として極めて有用であると考えられた。一方、花粉親として用いた8品種・系統における既報の性決定遺伝子（3遺伝子）の遺伝子型は全て同一であったが、F1の性表現は花粉親系統間で異なった。これは花粉親系統間における第8染色体に座上する両性花性遺伝子のアリルの違いに起因すると考えられた。第8染色体に座上する両性花性遺伝子については他の研究グループにより候補遺伝子が1つに絞られおり、花粉親の当該遺伝子配列を調査した結果、アリルと性表現の関係が一致しなかった。そのため、既報の性決定遺伝子との相互作用の詳細な解明を含む更なる研究が必要であると考えられた。

在这个项目中，我们将鉴定源自杂草瓜品系“UT1”的新型性别决定基因（双性基因和主枝基因），阐明完整的遗传机制，并开发这些新型性别决定基因的育种方法。目标是验证使用中的有用性。 2020财年的具体研究内容和结果如下。首先，我们获得了“UT1”的全基因组序列信息，并将性别决定位点上方区域的核苷酸序列与已经解码的“EF”的核苷酸序列进行了比较，发现两者之间没有重大的结构变异。两个。接下来，为了评估两个新颖性决定基因在育种中的有用性，我们分析了属于具有显着不同遗传背景的品种组的八个品种/品系（花粉亲本）与杂草瓜品系（种子亲本）的杂交。进行并研究了所得杂种（F1）的性表达。结果，所有交配组合都显示出主枝成年期，这表明源自“UT1”的主枝成年期基因作为能够容易地将主枝成年期赋予多种品种的基因是极其有用的。那。另一方面，虽然先前报道的作为花粉亲本的8个品种和系中性别决定基因（3个基因）的基因型全部相同，但F1的性别表达在花粉亲本系之间存在差异。这被认为是由于花粉亲本系之间位于 8 号染色体上的雌雄同体基因的等位基因存在差异。其他研究小组将候选基因缩小到位于8号染色体上的雌雄同体基因的一个候选基因，对花粉亲本的基因序列进行调查的结果是，等位基因与性别表达之间的关系并不一致。因此，有必要进行进一步的研究，包括详细阐明与先前报道的性别决定基因的相互作用。