温帯性モデル草本における高温耐性遺伝子の同定と高温環境への適応進化過程の解明

これまでの研究により、温帯性モデル草本のミナトカモジグサの自然系統の中から、標準系統と比較して高温耐性が高い複数の系統を見出した。そこで、高温耐性が高い系統と標準系統を人工交配して作出したF2マッピング集団を対象にQTL解析を実施したところ、第4染色体上に効果の強いQTLを検出した。本研究では、高温ストレス耐性の原因遺伝子を同定することで、温帯性モデル草本における高温環境への適応進化の理解を深め、コムギ等の温帯性作物の高温耐性育種のための基礎的な知見を得ることを目的としている。今年度は、これまでに作出してきたRILs（F8:9）について、高温環境下での栽培試験とSNPマーカージェノタイピングを実施した。なお、SNPマーカーの遺伝子型決定には、申請者らが開発した方法であるMultiplex PCR Targeted Amplicon Sequencing (MTA-seq) （Front.PlantSci.9:201）を活用している。まず、190個体のRILsを展開し、MTA-seq法によりSNPの遺伝子型を決定した。この遺伝子型データを参照し、申請者が見出した高温耐性についてのQTL領域内に組み換えが起こっている個体を複数選抜した。これらの個体の遺伝子型と高温耐性についての表現型との組み合わせから、QTL領域を約30kbにまで絞り込むことができた。また、この領域には7個の遺伝子がアノテーションされていた。

これまでの研究により、温帯性モデル草本のミナトカモジグサの自然系統の中から、標準系統と比較して高温耐性が高い複数の系統を見出した。そこで、高温耐性が高い系統と標準系統を人工交配して作出したF2マッピング集団を対象にQTL解析を実施したところ、第4染色体上に効果の強いQTLを検出した。本研究では、高温ストレス耐性の原因遺伝子を同定することで、温帯性モデル草本における高温環境への適応進化の理解を深め、コムギ等の温帯性作物の高温耐性育種のための基礎的な知見を得ることを目的としている。今年度は、これまでに作出してきたRILs（F8:9）について、高温環境下での栽培試験とSNPマーカージェノタイピングを実施した。なお、SNPマーカーの遺伝子型決定には、申請者らが開発した方法であるMultiplex PCR Targeted Amplicon Sequencing (MTA-seq) （Front.PlantSci.9:201）を活用している。まず、190個体のRILsを展開し、MTA-seq法によりSNPの遺伝子型を決定した。この遺伝子型データを参照し、申請者が見出した高温耐性についてのQTL領域内に組み換えが起こっている個体を複数選抜した。これらの個体の遺伝子型と高温耐性についての表現型との組み合わせから、QTL領域を約30kbにまで絞り込むことができた。また、この領域には7個の遺伝子がアノテーションされていた。