精密組換えとセルフクローニングを利用したイネの低温・高温ストレス耐性遺伝子の解明

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これまでの研究から、イネの穂ばらみ期耐冷性および登熟期高温耐性に関するQTLをそれぞれ第3および第6染色体上に見出し、染色体部分置換系統を用いた候補領域の絞り込みと塩基配列の解読を行ってきた。本年度は候補領域内にさらにDNAマーカーを作成して検定を行い、耐冷性に関して第3染色体上の800kb、高温耐性に関して6染色体上の800kbの範囲に候補領域を絞り込んだ。耐冷性系統に関してはこの領域の全塩基配列情報が得られており、「日本晴」との塩基配列の比較から、アミノ酸置換を起こすと考えられるSNPを2遺伝子について特定している。この遺伝子を候補遺伝子として相補性試験を行う必要があるが、通常形質転換体は遺伝子組換え植物用温室内での生育のみが認められており、規模が小さくなるため温度ストレス検定が十分できない可能性がある。この点を克服するため、遺伝子のごく近傍で組換えが起こった精密組換え個体の利用とセルフクローニングによる遺伝子導入個体の作製を進めている。ごく限られた特定の領域で減数分裂時の組換えが生じた個体を選抜するためには、数千から一万個体規模の集団のスクリーニングを行う必要があり、労力がかかる。この点を改良するため、Allele-specific PCR法とdot-blot-SNP法を組み合わせたスクリーニング法を考案し、現在技術改良を進めている。高温耐性に関しては今後候補領域の塩基配列の同定を行い、候補遺伝子を絞り込んだのち、同様の手法で精密組換え個体を作出する。