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Searching CMS causative gene and identifying fertility restorer gene in citrus

寻找柑橘CMS致病基因并鉴定育性恢复基因

基本信息

批准号：
21K05570
负责人：
後藤新悟
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題では、目的1として、「稔性回復遺伝子の同定」、目的2として、「雄性不稔型細胞質由来ミトコンドリアゲノムの塩基配列解読を行い、CMS原因遺伝子の探索を行う」ことを計画していた。目的1について、前年度までにMS-P1領域以外の場所にも稔性回復に関与している遺伝子座があることが示唆されていた。そのため、MS-P1以外の稔性回復遺伝子座をもつ集団を排除するため、交配集団の1葯あたりの花粉数の評価とMS-P1に位置するマーカーによるジェノタイピングを進めた。MS-P1領域には66遺伝子が予測されている。これらの中からアミノ酸配列から稔性回復遺伝子候補の絞り込みを試みた。他の作物の細胞質雄性不稔性の研究において稔性回復遺伝子はミトコンドリア移行シグナルをもつPentatricopeptide（PPR）ファミリー遺伝子であることが報告されている。そこで、MS-P1領域に位置する66遺伝子の中からPPRファミリー遺伝子の探索を行ったところ、10個のPPR遺伝子が予測されていた。また、そのうち３個がミトコンドリア移行シグナルを持っていた。さらに、雄性不稔性品種（雄性不稔性ディプロタイプ）と稔性回復品種（稔性回復型ディプロタイプ）において、RNAseq解析とqRT-PCRを発現解析によって、候補遺伝子を2つにまで絞り込むことができた。さらに、MS-P1領域がHT1ハプロタイプ（non-functional restorerof-fertility）ホモであるKO14とHT6ハプロタイプ（functional restorerof-fertility）ホモである口之津51号をPAC BIOのロングシークエンシングに供試し、2つの候補遺伝子周辺のゲノム構造の解析を試みた。その結果、HT1ハプロタイプの候補遺伝子周辺において欠損していることが示唆された。

This research project includes: Objective 1: Identification of fertile reversion genes; Objective 2: Study on the genetic mechanism of male infertility; Study on the genetic mechanism of CMS. Objective 1: To restore the fertility of the previous year in places other than MS-P1. The number of pollen grains in the female population except MS-P1 is estimated. MS-P1 field 66-bit error prediction. In the middle of the game, the game is played with the help of the game player. The study of cytoplasmic male sterility in other crops was carried out in the context of the study of fertility recovery genes and the development of Pentatricopeptide (PPR). In the MS-P1 domain, 66 genes were detected, and 10 PPR genes were detected. The three groups are divided into three groups. Male sterile varieties (male sterile varieties) and fertile revertant varieties (fertile revertant varieties) are analyzed by RNAseq and qRT-PCR. Candidate genes are analyzed by qRT-PCR. In addition, MS-P1 domain HT 1 (non-functional restoreof-fertility) KO14 HT6 (functional restoreof-fertility) As a result, HT1 is a candidate for the next generation.