OsMADS18の遺伝子重複がイネ育種に与えた生理形態学的意義の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

水稲品種「ひとめぼれ」では、ゲノム上にOsMADS18遺伝子が重複して存在している。このOsMADS18の遺伝子重複がイネの生理形態に与える影響を解明することを目的として研究を進めた。本年度は、OsMADS18を含むゲノム重複領域内を認識するgRNAを用いたCRISPR/Cas9により、ひとめぼれゲノム上に二つ存在するOsMADS18の一方を切り出した形質転換体（T0）を作成することに成功した。得られた形質転換体の世代を促進し、後代（T1）の中から異なるカルス由来のヌル分離個体を複数選抜することができた。また、遺伝子重複の有無は通常のPCR法によって識別することができる一方で、遺伝子重複がヘテロまたはホモで存在している場合の個体の識別はこれまで困難となっていたが、ゲノム重複と無関係のゲノム領域のDNAのPCR産物をコントロールとし、ゲノム重複の接合部のDNAのPCR産物を定量PCRで解析することにより、遺伝子重複がヘテロで存在する個体とホモで存在する個体を識別する方法を確立した。ゲノムワイド関連解析およびQTL解析によって、これまでにOsMADS18近傍に葉身幅に関するピークが検出されているため、OsMADS18を含む候補領域についてファインマッピングを実施し、葉身幅に関する遺伝子が存在する領域を絞り込んだ。加えて、DNAマーカー利用選抜を実施し、上記のファインマッピングに使用した集団の中からOsMADS18が座乗するゲノム重複を含む1Mbpの領域がゲノム重複の存在しないindica型に置換されたひとめぼれ背景の準同質遺伝子系統を作出し、また次年度により高い精度でファインマッピングを実施するための系統群を選抜することができた。