野生イネ独自の穂分子制御モジュールと繁殖戦略の研究

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花序の分枝は、栽培作物では収量に直結する形質であり、栽培イネは祖先の野生イネからの栽培化の過程で穂分枝数を増大させてきた。一方、野生イネは各々の繁殖戦略に応じて穂分枝を調節し種子への資源分配を制御することが知られているが、その遺伝的背景は不明である。本研究では、野生イネが持つ穂分枝抑制因子Uniaxial (Ux)と分枝促進因子Supressor of Uniaxial (Su)からなる野生イネ独自の制御モジュールの分子実体を解明する。また栽培・野生イネ集団内で、これらの遺伝子に生じた自然変異の分布と繁殖に関わる形質を調査し、生物学的意義を検証する。2022年度はSu責任遺伝子を同定するべく、Ux-O.rufipogon間のUx戻し交雑BC2F2、BC3F2世代の分離集団約5000個体を用いて連鎖解析をおこない、約100kbまで候補領域を絞り込んだ。候補領域内に存在する遺伝子について日本晴および親野生イネ系統のゲノム配列を比較したところ、野生イネで機能型と考えられる5遺伝子を同定した。これらの候補5遺伝子ついて、CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集をおこない、機能欠損系統を作出した。これらは現在育成中である。また、野生稲の繁殖戦略とUx-Su経路の関連を明らかにするため、O.rufipogonをはじめとするAAゲノム種の野生イネ100系統について穂分枝・葯長などの形質を調査した。