ソルガム新奇優性双子化遺伝子の同定とその応用展開に向けて

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ソルガムは世界五大穀物の一つであるイネ科作物で、ストレス耐性が高く、また多様な用途があることから、今後のSDGs達成に大きく貢献しうる有望な作物として注目されている。近年ソルガム子実の需要は上昇を続けているものの、その子実生産増加に資する研究は非常に限られていた。申請者はソルガム遺伝資源から小穂（穂を構成する花の単位）当たり二粒の子実を稔実させる珍しい双子（Twin）系統X [通常系統は一粒（Single）しか稔実しない] を見出し、この特徴は子実増産に最適なのではないかと考えた。この双子化形質に関する遺伝学的解析を行うため一般的なSingle系統とTwin系統Xの交配によりF2集団を作出したところ、その過程で本形質は一遺伝子支配であり、かつ予想とは異なりこのTwin形質は優性であることが明らかになった。本研究ではこの双子化責任遺伝子として優性Twin化遺伝子（DTI: DOMINANT TWIN INDUCER）の存在を想定し、これを同定することおよび応用利用に関する知見を得ることを目標としている。今年度は、昨年度に行ったQTL解析の結果検出された効果の大きなQTL、qDTIについて責任遺伝子の探索を進めた。F2集団の中からqDTI領域周辺で組換えが生じていると考えられる個体群を選抜し、既に解読済みの両親系統の全ゲノムデータから設計したindelマーカーを用いたPCRジェノタイピングによってDTIのファインマッピングを進めた結果、候補領域を約300 Kbの範囲まで狭めることに成功した。さらに、該当領域の両親系統の全ゲノムデータを精査することで責任遺伝子候補を探索した結果、一つの候補を見出した。現在この候補についてTwin型のゲノム配列をSingleタイプのソルガム系統に対して形質転換し、形質転換体において双子化が生じるか否かを検証している段階である。