精密なQTL解析にもとづくアルミニウム耐性遺伝子群の単離と分子改良への応用

基于精确QTL分析的铝抗性基因分离及其在分子改良中的应用

基本信息

批准号：
04J09546
负责人：
小林佑理子
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J09546/
关键词：
QTL解析 Al耐性リンゴ酸シロイヌナズナ野生株 RIラインマイクロアレイ

项目摘要

Ler/Col RILsとLer/Cvi RILsのふたつのRILsを用いてAl耐性に関するQTL解析を行なったところ、それぞれ2つの単因子QTL並びに、5組または11組のエピスタシスが検出された。なお、第1染色体上部の最も耐性効果の高いQTL(QTL1)と、第1と第3染色体上のエピスタシスは両RILsに共通しており、これらはシロイヌナズナの重要なAl耐性QTLであると考えられた。QTL1がAl耐性遺伝子型(Col,Cvi)であるRILsは、Alストレス下でのリンゴ酸放出量が感受性遺伝子型(Ler)であるRILsに比べ約3倍高いことから、QTL1はリンゴ酸放出を介してAl耐性に貢献していることがわかった。QTL近傍をCol型に持つNILを作成したところ,Al耐性を示したNILは,バックグラウンドであるLerより高いリンゴ酸放出能力を有していた.さらにCSSLを用いたマッピングから,QTL1遺伝子は第1染色体上部1.5Mb〜2.6Mbの間に存在することがわかった.マイクロアレイ解析から、マッピング領域内において、Alストレス下でRILs耐性親で感受性親に比べて発現量が高い遺伝子のうち、At1g08430(AtALMT1)遺伝子をQTLl候補遺伝子として特定した。また、同遺伝子はコムギリンゴ酸ランスポーター(ALMT1)のオーソログ遺伝子であり、KOラインの表現型解析から同遺伝子はリンゴ酸放出機能をもつことが証明された。一方、複数のシロイヌナズナ野生株において、AtALMT1遺伝子の発現レベルとAl耐性及び、リンゴ酸放出量に正の相関が認められた。以上より、AtALMT1遺伝子はその発現レベルによってシロイヌナズナのリンゴ酸放出量を支配する重要なAl耐性遺伝子であると結論した。

使用两个RIL，LER/COL RIL和LER/CVI RIL和两个单因素QTL和五对epiaSis进行了QTL分析。此外，对染色体1和3的上染色体对上染色体的抗性作用最高的QTL（QTL1）对于两种RIL都是常见的，并且这些被认为在拟南芥中被认为是重要的抗性QTL。由于具有Al抗性基因型（Col，CVI）的QTL1的RIL比在Al应激下的母酸释放水平高于具有易感基因型的RIL的三倍（ler）,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,,,,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,、、、、、、、、、、、、、、、、 ,, ,, ,,, ,, ,, ,, ,、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、aaaaaa 都o。、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 ,, ,, ,,, ,, ,, ,, ,、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、aaaaaa 都o。、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 ,, ,, ,,, ,, ,, ,, ,、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、aaaaaa 都o。、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、当我们用QTL的Col-Type附近创建一个NIL时，表现出Al耐药性的零含量的苹果释放能力高于背景LER。此外，使用CSSL的映射表明，QTL1基因在1.5Mb至2.6Mb之间存在于1.5Mb至2.6Mb之间。微阵列分析显示，在映射区域中，AT1G08430（atalmt1）基因在QTLL候选基因中被识别为QTLL候选基因的含量较高，并且在较高的含量中，并且具有较高的表现量，并且具有较高的表现。此外，该基因是小麦苹果酸长兰斯波特（ALMT1）的直系同源基因，对KO系的表型分析证明该基因具有苹果酸酯的释放功能。另一方面，在几种拟南芥野生菌株中，观察到atalmt1基因的表达水平，抗抗抗性和苹果酸释放量之间的阳性相关性。从上面的角度可以得出结论，atalmt1基因是一个重要的Al耐药基因，它根据其表达水平来控制拟南芥thalian thaliana中的苹果酸释放量。