イネの種子寿命を支配する遺伝子の単離と生理機構の解明

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イネの種子寿命は、農業への応用や遺伝子源の保存などの観点から、極めて重要な形質である。しかし、種子の寿命に関与する遺伝子はイネに限らず他の植物でも未だ単離されていない。そこで、申請者は種子寿命の短い日本型イネと長いインド型イネの交配後代を用いて、種子寿命に関わるQTL解析を行っていた。本研究では、2種類のQTL解析集団において第9染色体に検出された寄与率の大きいQTL (qLG-9)を単離し、解析することで、種子寿命の生理機構を明らかにすることを目的とした。材料には日本型イネ日本晴と、日本晴の遺伝背景を持ち第9染色体がKasalathに置換している系統を用いた。日本晴と置換系統の交配後代を用いて、qLG-9の候補領域を特定し、予測された遺伝子の発現解析を行った。候補領域は、約40kbpに絞られ、0s09g0369100、0s09g0369200、0s09g0369300、0s09g0369400、0s09g0369500が予測された。これらの中で、0s09g0369500が登熟期間の種子において、置換系統では発現がみられたが、日本晴では認められなかった。このことから、qLG-9は0s09g0369500である可能性が考えられる。さらに、登熟時期に高温処理を施した種子では、qLG-9の効果がみられなかったことから、登熟期の環境がqLG-9の機能に影響を与えることも見いだした。さらに、候補領域の多型と種子寿命の関係をイネのコアコレクションから選抜した系統を用いて、解析した。その結果、qLG-9の候補領域は栽培イネの種子寿命の差異に大きく関わっている事が明らかとなった。特に、CHPa12の多型においては、種子寿命と強い相関関係が見られ、長寿命種子の選抜マーカーとなることが期待された。