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ダイズのハスモンヨトウ抵抗性メカニズムの分子基盤：幼虫の行動・生理との統合的研究

大豆斜纹夜蛾抗性机制的分子基础：幼虫行为和生理学的综合研究

基本信息

批准号：
19J01010
负责人：
中田隆
金额：
$ 3.33万
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 JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ダイズのハスモンヨトウ抵抗性品種の開発には、抵抗性メカニズムの分子基盤の解明が必要である。本研究ではダイズの抵抗性遺伝子、抵抗性代謝物、抵抗性形質(抵抗性が幼虫の行動・生理に与える影響) の3要素から抵抗性機メカニズムの分子基盤を解明する。これまでの研究から、高度のハスモンヨトウ抵抗性を示す品種ヒメシラズには複数の抵抗性メカニズムが考えられた。まず、これまでに見出したヒメシラズが持つ抵抗性代謝物の生産に関わる遺伝子を特定するため、ダイズミニコアコレクション (192系統) の葉に含まれる当該代謝物をLCMSで分析・定量した。得られた定量値と遺伝変異に基づくゲノムワイド関連解析(GWAS)から、有意な一塩基多型(SNP)を見出した。また、ヒメシラズが持つの抵抗性遺伝子CCW1とCCW2を取り込んだ準同質遺伝子系統(NIL) を用いた詳細な抵抗性検定を行ったところ、生殖成長期に強く抵抗性が現れるステージ依存性あることが分かった。CCW1にステージ依存性は見られなかった。両遺伝子により蓄積する代謝物を同定するため、各NILの代謝物をLCMSで分析し多変量解析に供した。これによりNILに特徴的な代謝物を絞り込んだ。候補代謝物の構造決定のため、単離・精製に必要な植物組織を得た。また、ヒメシラズ以外の抵抗性品種にも注目し、感受性品種エンレイを遺伝的背景に持つペキンの染色体断片置換系統群(CSSLs)を利用した抵抗性検定を行った。各系統の抵抗性強度と遺伝子型の解析から、複数の新たな抵抗性領域を見出した。さらに、ダイズコアコレクションの全系統を抵抗性検定に供し、得られた抵抗性強度を用いたGWASを行った。これにより、新たな抵抗性領域を見出した。

The development of resistant varieties and the elucidation of molecular bases of resistant varieties are necessary. In this study, the molecular basis of resistance mechanism was clarified by three factors: resistance gene, resistance metabolite and resistance trait (resistance, action, physiology and influence of larvae). This study was conducted to evaluate the resistance of different varieties of rice to rice. This metabolite was analyzed and quantified by LCMS when it was found in the leaves of the 192 system. A quantitative analysis of genetic diversity (GWAS) was performed. CCW1, CCW2, CCW1, CCW1, CCW2, CCW1, CCW1, CCW CCW1: Dependency. The metabolites of NIL were analyzed by LCMS. This is a metabolite of NIL. The structure of candidate metabolites is determined by the determination, separation and purification of plant tissues. In addition, the resistant varieties were identified by using the chromosome fragment substitution systems (CSSLs) in the background of the susceptible varieties. The resistance strength of each system and the analysis of sub-types, a plurality of new resistance fields are shown. The whole system of resistance test is conducted in the middle of the test. The new resistance field is emerging.