イネ幼苗期のプラスチドゲノムコピー数を指標とした雑種強勢評価法の検討

以水稻苗期质体基因组拷贝数为指标的杂种优势评价方法探讨

基本信息

批准号：
21K05513
负责人：
久保山勉
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05513/
关键词：
雑種強勢ヘテロシスイネ Oryza sativa 初期生育 QTL GWAS Oryza 生体重 rRNA

项目摘要

雑種強勢とは品種間交雑や系統間交雑の雑種第一代（F1;）が両親平均よりも旺盛な生育などの優れた性質を示すことである．様々な形質において雑種強勢が観察され，多くの動植物で育種に利用されている．本研究では，雑種強勢が生じる機構の解明を目標に，世界のイネコアコレクション（WRC)と台中65号(T65)との雑種を使って雑種強勢の程度を調査した．その結果，WRC系統の多くはT65との間で雑種強勢を示した．1/2MS無機塩類の培地で半無菌栽培を行い播種後10日目で調査したところ，雑種は両親平均に対して全生体重で54%～278%，シュート生体重で48％～255%，根生体重で67%～308%であった．ヘテロシス程度が特に高い系統が2つ特定され，これらはいずれもindicaであった．ゲノムワイド関連解析では全ての形質において閾値（-log10 (P) > 7.8）を超える有意なQTLは検出されなかった．最も高い値を示したのはシュート生体重の12番染色体のピークであり，-log10 (P)= 5.89であった．さらに，顕著な雑種強勢がみられたT65×WRC系統の雑種にT65を戻し交雑してBC1F1集団を作出し，播種後10日の生体重についてQTL解析を行った． BC1F1集団の生体重は両親間に分布したが，中にはF1と同定度の高い値を示す個体も見られた．区間マッピングでは全染色体でLOD値が低く，QTLを検出できなかった．一方，QTL間の交互作用を考慮したMultiple-QTL解析により互いに相互作用する6つのQTLが検出された．また，これらのQTLの３つについてはいずれもWRC系統の対立遺伝子を持つと成長が抑制される負の相互作用がみられた．このため，顕著な雑種強勢を示したWRC系統であっても，負の相互作用を解消することによってさらに雑種強勢の程度を高められる可能が示唆された．

混合应力是，第一代间隔杂交或间间杂交具有出色的特性，例如比普通母体表现出的出色特性。在各种特征中都观察到杂化应激，并用于许多动物和植物中的繁殖。在这项研究中，我们使用了全球米核收集（WRC）和Taichung No. 65（T65）杂种研究了杂种应力程度，目的是阐明发生混合应力的机制。结果，许多WRC线显示T65之间的杂化应力。在1/2ms的无机盐培养基中进行培养，并在播种后的第10天进行了调查。与普通父母相比，整体活重的杂种为54％至278％，芽为48％至255％，根重量为67％至308％。确定了两个特别高的杂种水平的菌株，这两种菌株均为指示。对于所有性状，全基因组关联分析未检测到高于阈值（-log10（p）> 7.8）的任何显着QTL。最高值是芽活重12染色体的峰值，-log10（p）= 5.89。此外，将T65反向带有突出的杂化应力的T65×WRC谱系，并产生BC1F1种群，并在播种后10天对原始重量进行了QTL分析。 BC1F1人口的活体重分布在父母中，但发现有些人对F1具有很高的认同。在间隔映射中，所有染色体的LOD值均低，无法检测到QTL。另一方面，通过考虑QTL之间的相互作用，通过多QTL分析检测到六个QTL相互作用。此外，在这三个QTL中，观察到负相互作用，其中WRC谱系的等位基因抑制了生长。这表明，即使在表现出明显的杂化应力的WRC线中，也可以通过消除负相互作用来进一步增加杂交应力的程度。