Identification of genes related to root development of Japanese cultivated radish

日本栽培萝卜根系发育相关基因的鉴定

• 批准号: 22K14870
• 负责人: 白井 一正
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14870/
• 关键词: ダイコン; 進化; ゲノム; 栽培化; 人為選択

本研究では、日本栽培大根が持つ、根が大きく成長する優良形質に関わる遺伝子を、解明することを目指す。これまでに、申請者は所属研究室が保有する大根のSNPデータと新規ゲノム配列を用いた系統・進化解析により、この優良形質に関わる遺伝子の有力候補を同定していた。さらに本研究では、遺伝子の構造、発現解析を行い、より詳細な候補遺伝子の選抜を行う。さらに、最終的に近縁種であるシロイヌナズナを利用し、この遺伝子の機能の解明と、近縁種に優良形質を付与できるかという応用可能性を示すことを目指す。本年度は、日本栽培大根の代表品種である青首大根のPacbioによるLong readのRNA-seqデータを入手した。これまでに公開されていた、日本栽培大根の遺伝子データは、遺伝子の全長配列が明らかに出来ていないものが多く、栽培品種と野生種間の遺伝子構造の変化までは考慮できなかった。そこで、このLong readの結果を用いることで、遺伝子の全長配列を予測し、遺伝子の構造変化を調べた。また、この結果に加え、新たに大規模なSNPデータを用いた系統・進化解析を実施した。遺伝子構造の変化、遺伝的多用度、Fst、選択的一掃の形跡などを元に、新規に栽培形質に関わる可能性の高い5つの候補遺伝子を選定した。さらにシロイヌナズナとの相同性解析から、根の成長に関わる可能性の高い遺伝子を２つ選抜することに成功した。今後、これらを候補遺伝子として、その機能を近縁種であるシロイヌナズナを用いて検証していく。

This study indicates that Japanese culture of large roots has excellent morphological characteristics and is related to the development of large roots. The applicant's laboratory maintains a large number of SNP profiles and new profiles, and a strong candidate for the candidate's profile is identified in the system evolution analysis. In this study, the structure and occurrence analysis of genetic material and the selection of candidate genetic material are carried out in detail. In addition, the ultimate goal is to provide information on the use of genetic materials, the interpretation of their functions, and the possibility of their use. This year, the representative variety of Japanese cultivated large roots was launched. This is the first time that the Japanese culture has been used to study the genetic structure of wild and cultivated species. The results of the Long read are used to predict the full length of the sequence, and to adjust the structure of the sequence. The results of this study are as follows: Genetic structure change, genetic versatility, Fst, selection of the first sweep of the trace, element, new regulation of the cultivation of the quality of the high probability of 5 candidates for genetic selection The identity analysis of the root and the growth of the root are successful. From now on, the candidate list will be updated and the function will be updated.

项目成果

A de novo gene originating from the mitochondria controls floral transition in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1007/s11103-022-01320-6
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: Plant Molecular Biology
• 影响因子: 5.1
• 作者: Tomoyuki Takeda;Kazumasa Shirai;You-wang Kim;Mieko Higuchi-Takeuchi;Minami Shimizu;T. Kondo;Tomokazu Ushijima;Tomonao Matsushita;K. Shinozaki;Kousuke Hanada