SINE配列を用いたコムギ近緑野生種保存系統の遺伝資源としての評価

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本申請ではレトロポゾンの一種であるAu elementを利用した分子マーカーを開発し、これを利用してコムギ近縁野生種の遺伝的変異を明らかにし、遺伝資源としての評価を行った。分子マーカー構築を目的にパンコムギ(AABBDD,2n=6x=42)とそのDゲノムドナーであるタルホコムギ(DD,2n=2x=14)を材料に用いて合計205個のAu elementをクローニングし、Au elementの両隣接領域にPCRプライマーを構築した。ナリーテトラソミック系統をテンプレートにPCRを行った結果、48個のAu elementの座乗染色体を決定することができた。またAu elementの標的部位を明らかにするため、挿入部位周辺の塩基配列の比較を行った。挿入部位の5'鎖側は5'-T/A-3'で切断されていることが多く、3'側は5'-N/G-3'で切断されることがわかった("/"は切断点を示す)。次にDゲノム特異的なプライマーを用いて、タルホコムギの地理的分布と遺伝的変異の関係を調査した。タルホコムギの多様性はカスピ海南岸で最も高く、西端(トルコ)の系統と東端(アフガニスタン、パキスタン)では種内変異が低くなっていることが分かった。また六倍性コムギ間に変異は全くなく、それらはカスピ海の西岸と南岸に自生するタルホコムギと同じ分岐群に分類され、六倍性コムギはカスピ海西岸または南岸で1度だけ生じたことが明らかになった。このように六倍性コムギではDゲノムに極端なボトルネックがかかっており、豊富な遺伝的変異を保つタルホコムギは六倍性コムギの重要な遺伝資源となることが分かった。本研究によりAu element周辺の塩基配列の比較がコムギ、コムギ近縁野生種の系統解析に有効であることが示された。今後、同様な手法によりコムギの育種素材として価値が高い一粒系コムギ、クサビコムギの遺伝的変異の調査を行い、各種のコアコレクションの作成を目指していきたい。