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ゲノム情報利用による根機能を制御する有用遺伝子の単離と分子育種

利用基因组信息分离和分子育种控制根功能的有用基因

基本信息

批准号：
16J08722
负责人：
矢野憲司
金额：
$ 7.49万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research (2017-2018)The University of Tokyo (2016)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本申請課題は、ゲノムワイドアソシエーション解析（GWAS）を用いて根の形態に関わる遺伝子を同定し、「根の形態と植物の栄養吸収・転流の関係性」を解明することを目指したものである。一昨年度までに、根系を迅速に数値化する画像解析技術を確立し、根の長さや数などの複数の形質データを取得することに成功していた。そこで本年度は、得られた複数の形質データを用いて主成分分析を行い、得られた主成分得点に基づきGWASを行った。過去の研究から、複雑形質を用いた主成分分析は、イネの複雑形質に関わる遺伝的要因の要約を可能にするとともに、GWASとの統合は、原因遺伝子の同定に有効であることが確認されている。そこで、複数の要素により構成される根系にも同手法を応用した結果、有力な候補遺伝子を同定することに成功した。さらに、候補遺伝子について形質転換体を作成することで、候補遺伝子の根系に対する効果を検証した。いくつかの候補遺伝子に関して形質転換体を作成した所、１つの候補遺伝子の形質転換体でコントロール系統に比べ、長い根が観察された。この結果より、本遺伝子がGWA解析で検出されたシグナルの原因遺伝子であると考えられた。さらに、イオノーム解析により、本解析遺伝子が植物組織内における特定の元素含量の制御にも関わっていることが明らかになった。今後、この遺伝子をより詳細に解析することで、本研究の当初の目的である「根の形態と植物の栄養吸収・転流の関係性」を解明する手がかりになると考えられる。

The subject of this application is to clarify the relationship between root morphology and plant growth, absorption and flow by using the root morphology analysis (GWAS). A rapid digital analysis of the root system has been established. This year, we got a lot of data from principal component analysis. Principal component analysis of the past research on complex shape is to identify the possible causes of complex shape. The root system is composed of a plurality of elements, and the method is used to determine the result and the candidate. In addition, the candidate gene can be used to detect the root system of the candidate gene. The candidate information is related to the quality of the candidate information. The candidate information is related to the quality of the candidate information. The candidate information is related to the quality of the candidate information. The result of this analysis is GWA analysis. The cause of this analysis is GWA analysis. The content of specific elements in plant tissues is controlled by the analysis of the contents of specific elements. In the future, this paper will analyze the relationship between root morphology and plant growth, absorption and flow in detail.