異質倍数性コムギの人為合成を阻害する雑種矮性の多様性に関する比較ゲノミクス

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異なる近縁種の染色体セットを1つの核に複数持つことで新たな種が成立する異質倍数性進化は、高等植物で重要な新種誕生の原動力となっており、実際にパンコムギなど異質倍数体の作物は多い。また、作物育種において近縁野生種からの有用遺伝子の導入が今後さらに必要だが、種間の生殖隔離等の問題から必ずしも包括的・体系的に野生種は遺伝資源として活用されていない。本研究では、異質倍数体の重要穀類を含むコムギ・エギロプス属を取り上げ、近縁種間の受精後生殖隔離に関与する多様な分子機構を明らかにし、受精後生殖隔離の原因遺伝子を染色体上に位置づけて候補遺伝子を同定する。二粒系コムギと野生一粒系コムギの合成コムギはパンコムギとの雑種でtype2ネクローシス/grass-clump矮性様の雑種矮性を高頻度で示す。type2ネクローシスを示す雑種の原因遺伝子を探るため、野生一粒系コムギのうち雑種でネクローシスを示す系統と示さない系統を交雑しF_1作出し、更に、このF_1と二粒系コムギを交雑することによってできた合成コムギ集団を作出している。この合成コムギ集団は、ネクローシスを示すものと示さないものが、1:1に分離する。令和2年に圃場でネクローシス症状を示すグループと示さないグループのDNAをそれぞれ抽出した。それぞれのグループごとにDNAを混合し、イルミナシーケンサーによる全ゲノム配列を決定した。k-mer解析によって、ネクローシス特異的な配列を同定した。この配列内にネクローシス症状の原因遺伝子が含まれていると予測される。一方、grass-clump矮性様の雑種矮性が、小胞体輸送に関与する可能性が高い。そこで、小胞体輸送を阻害する化合物を矮性雑種に与えた時にどのような表現型を示すか検証する実験系を確立した。