限られた育種母本から高能率に遺伝的多様性を生み出す多系交雑育種システムの開発

1)ゲノムシャッフリング集団の表現型変異の評価とMAGIC集団との比較MAGIC集団（165系統）を作出した際の8系交雑F1個体から、遺伝子型の多様性に配慮しながらCy1、Cy2、Cy3と交雑を繰り返し、その後自殖を経たCy3F6世代（166系統）をゲノムシャッフリング集団として完成させた。GBSで得られた8109か所のSNP情報から、集団構造に関わるパラメータおよび同一Founderゲノムが連続するハプロタイプの長さと数を算出し、MAGIC集団（13603か所のSNP情報）における値と比較した。その結果、ゲノムシャッフリング集団では長いハプロタイプを分断する効果が認められた。一方で、交雑に授かる個体によるボトルネックがハプロタイプの多様性やFounderゲノム比率に影響を及ぼす可能性も示唆された。2)MAGIC集団を用いたハプロタイプGWAS解析で得られた環境と遺伝子型の相互作用の検証ICP-MSで測定した測定した13種類のミネラルの濃度について、MAGIC集団およびCy3集団のSNP情報を用いたGWAS解析によって、合計159か所のQTLを検出した。また、これらの元素別、部位別の分布から、吸収に関する共通性や特異性を詳細に比較した。元素間の相関係数の比較結果も踏まえて、土壌からワラへのミネラル吸収とワラから玄米へのミネラル移行が異なる遺伝的メカニズムで制御されているという従来の考えをゲノム遺伝学的にも支持する結論が得られた。多系交雑集団の特性を生かして、QTL周辺の予測遺伝子におけるハプロタイプと表現型効果を比較することで信頼性の高い候補遺伝子の絞り込みを試みた。その結果、既報の複数のトランスポーター遺伝子に加えて、元素の移行に関連するキーワードを含む有望な候補遺伝子が少なくとも19種類推定された。

1)ゲノムシャッフリング集団の表現型変異の評価とMAGIC集団との比較MAGIC集団（165系統）を作出した際の8系交雑F1個体から、遺伝子型の多様性に配慮しながらCy1、Cy2、Cy3と交雑を繰り返し、その後自殖を経たCy3F6世代（166系統）をゲノムシャッフリング集団として完成させた。GBSで得られた8109か所のSNP情報から、集団構造に関わるパラメータおよび同一Founderゲノムが連続するハプロタイプの長さと数を算出し、MAGIC集団（13603か所のSNP情報）における値と比較した。その結果、ゲノムシャッフリング集団では長いハプロタイプを分断する効果が認められた。一方で、交雑に授かる個体によるボトルネックがハプロタイプの多様性やFounderゲノム比率に影響を及ぼす可能性も示唆された。2)MAGIC集団を用いたハプロタイプGWAS解析で得られた環境と遺伝子型の相互作用の検証ICP-MSで測定した測定した13種類のミネラルの濃度について、MAGIC集団およびCy3集団のSNP情報を用いたGWAS解析によって、合計159か所のQTLを検出した。また、これらの元素別、部位別の分布から、吸収に関する共通性や特異性を詳細に比較した。元素間の相関係数の比較結果も踏まえて、土壌からワラへのミネラル吸収とワラから玄米へのミネラル移行が異なる遺伝的メカニズムで制御されているという従来の考えをゲノム遺伝学的にも支持する結論が得られた。多系交雑集団の特性を生かして、QTL周辺の予測遺伝子におけるハプロタイプと表現型効果を比較することで信頼性の高い候補遺伝子の絞り込みを試みた。その結果、既報の複数のトランスポーター遺伝子に加えて、元素の移行に関連するキーワードを含む有望な候補遺伝子が少なくとも19種類推定された。