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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。

QTL analysis of Ler/Col RILs and Ler/Cvi RILs was performed in the presence of 2 single factor QTL pairs, 5 pairs and 11 pairs of QTL pairs. QTL 1, QTL 2, QTL 3, QTL 4, QTL 5, QTL 6, QTL 7, QTL 8, QTL 9, QTL 10, QTL 9, Q QTL1 contributes about 3 times more acid emission to Al tolerance than to susceptible genotype (Ler). QTL1 contributes 3 times more acid emission to Al tolerance than susceptible genotype (Col,Cvi). QTL proximity to Col type NIL was established and Al tolerance was demonstrated. QTL1 gene was found in the upper part of chromosome 1 between 1.5Mb and 2.6Mb. In the field of RILs tolerance parents are more susceptible than parents. At1g08430(AtALMT1), QTLl candidate genes are identified. The phenotype analysis of ALMT 1 and ALMT 1 shows that ALMT1 and ALMT1 can be used to detect the acid release function of ALMT 1 and ALMT 2. A positive correlation was found between the development of a single, multiple and wild strain, and the production of a single, multiple and wild strain, and the production of a single, multiple and wild strain. The above results indicate that AtALMT1 gene plays an important role in the development and production of acid.