Identification of genes related to root development of Japanese cultivated radish

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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。