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オオムギにおける茎葉空間配置の環境応答に関する遺伝機構の解明

阐明大麦茎叶空间排列环境响应相关的遗传机制

基本信息

批准号：
22K05585
负责人：
西田英隆
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ムギ類は一般に冬季に横方向に生長する匍匐性を示し，本特性が凍霜害回避に貢献していると考えられている．そこで，オオムギを研究材料として，匍匐性の遺伝機構を解明するために本研究を実施している．先行研究において，オオムギ品種「イシュクシラズ」と「カシマムギ」を交配して育成した分離集団（RILs）で匍匐性と直立性が分離することを見出した．DArTseq解析により取得した5817個のゲノムワイドSNPを用いたQTL解析により，匍匐性QTLが3Hおよび4H染色体にそれぞれ2個，1個座乗することが明らかになった．加えて，匍匐性という性質が，葉鞘が低温に反応して地際部で水平方向に湾曲する低温湾曲性と，温度に依存することなく茎や葉鞘が基部から鉛直方向ではなく斜めから水平方向に生長する開張性，という2種類の特性からなる複合的な特性であることが示唆された．研究初年度の結果の概要は下記の通りである．１）匍匐性の表現型解析と現象理解；199系統のRILsを供試して，冬季の圃場において葉鞘基部の湾曲性を，また無加温のハウスで開張性を調査した．QTL解析の結果，湾曲性，開張性ともに匍匐性と同じ染色体領域にQTLが検出されたが，湾曲性には3HSのQTLが，そして開張性には4HLのQTL効果が大きいことが示され，3つのQTLが異なる特性に作用することが示唆された．また，葉鞘基部の内生植物ホルモンを定量した結果，オーキシン，ジベレリン，サイトカイニン，ジャスモン酸の濃度がいずれも匍匐型で低いことが明らかになった．２）匍匐性QTL候補遺伝子の絞り込み；イネの匍匐性に関わるPROG1のオーソログが4HLのQTL領域に2コピーあることを見出した．両コピーとも「イシュクシラズ」と「カシマムギ」で配列変異が認められたことから，匍匐性（開張性）QTLの有力候補と考えている．

The type of ムギ is generally grown in a transverse direction in winter and has a crawling nature. This characteristic is a contribution to frost damage avoidance and a test of the えられている.そこで, オオムギをResearch Materials として, Creeping Sex の伝Mechanism を Explain するためにThis research を実事している. Preliminary research on the mating of において and オオムギ varieties "イシュクシラズ" and "カシマムギ"て成したisolated collections (RILs) でcreeping and upright がisolated することを见出した． DArTseq analysis was used to obtain 5817 SNPs using QTL analysis. , creeping QTL が3H および4H chromosome にそれぞれ 2, 1 seated することが明らかになった. Add えて, creeping nature というcharacter が, leaf sheath が low temperature に reaction して horizontal direction に bay bend する low temperature bay flex と, temperature に dependence することなく stem や leaf sheath がThe base is a vertical direction, a slant, a horizontal direction, a growth, an openness, a characteristic of the two types, a composite characteristic, a combination of the characteristics of the base, and a horizontal direction. The summary of the results of the first year of research is summarized below. 1) Phenotypic analysis and understanding of creeping characteristics; 199 system RILs for testing, winter nursery for leaf sheath base bending, and no heating for openability investigation. The results of QTL analysis, bay bending property, opening property and creeping property, same chromosome field QTL, bay bending property, QTL of 3HS , そして openness には4HL のQTL effect が大きいことがshow され, 3つのQTL がdifferent なるcharacteristics にeffect することが Show 唆された.また, endophyte at the base of the leaf sheath ホルモンを quantitative した results, オーキシン, ジベレリン, サThe concentration of イトカイニン, the concentration of ジャスモン acid is low and the type is low. 2) QTL candidate for creeping nature G1のオーソログが4HLのQTL domainに2コピーあることを见出した．両コピーとも「イシュクシラズ」と「カシマムギ」でmatched array変differentがidentificationめられたことから, a strong candidate for creeping (opening) QTL とtest えている．