アブラナ科野菜の雑種強勢における顕性遺伝子座の役割の解明

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雑種強勢とは、ある特定の両親系統間の交雑によって得られた雑種第一代が両親よりも優れた形質を示す現象である。どのような系統を掛け合わせれば雑種強勢が発現するのかは、どの植物種でも明らかになっていない。そこで本研究では、遺伝学的解析、F1世代のみを利用したゲノムワイド関連解析、全ゲノムDNAメチル化解析により、雑種強勢の発現を引き起こすのに必要な両親系統の組合せ条件を特定する。今年度は、ハクサイF1品種 ‘W77’のF2集団を用いて、播種後14日と21日の本葉のサイズのQTLについて、組換え個体を用いて雑種強勢関連領域の絞り込みを行った。同様に、収量や収穫期の植物サイズのQTLについても、組換え個体を選抜し、圃場栽培試験を行い、3領域について、雑種強勢関連領域の絞り込みを実施した。遺伝子型の決定はGRAS-Diを用いて実施した。80のハクサイ品種について、播種後14日の本葉を用いたRNA-seq解析のデータから、発現情報を収集し、SNPsを同定した。ゲノムワイド関連解析のための、条件設定を進めている。両親系統とF1について、3つの生育ステージ (圃場へ移植後20日、40日、60日)について、葉組織から抽出したDNAを用いて全ゲノムDNAメチル化解析のためのシークエンスまで実施した。現在、DNAメチル化解析を実施している。ハクサイについて、DDM1の機能喪失変異体の全ゲノムDNAメチル化解析を行い、ゲノム全体でDNAメチル化の低下が生じていることや、生育に及ぼす影響を明らかにした。現在、DDM1依存的なDNAメチル化領域の特定を進めている。この他にも、DNAメチル化関連遺伝子の機能喪失変異体を得るためのゲノム編集用ベクターの構築を進めており、一部、シロイヌナズナに導入し、機能喪失変異体を得ることに成功した。