Study on possible remote control(s) of berry maturation using a novel early matured bud sport mutant in grape

使用葡萄中新型早熟芽运动突变体对浆果成熟的可能远程控制的研究

• 批准号: 22K19180
• 负责人: 中野 龍平
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19180/
• 关键词: ブドウ; ベレゾン; 熟期; 枝変わり; ゲノム; 成熟制御; ゲノム解析

本研究では、ブドウの熟期に関連するベレゾン期の開始を制御する機構の解明に向けて、研究グループらが新規に発見した四倍体ブドウ‘ピオーネ’の熟期の異なる変異した枝（枝変わり）とその同一親株上の変異前（熟期が通常）の枝を利用して、以下の研究を進めた。（次世代シークエンス解析）隣り合う変異前の枝と、枝変わりの枝より抽出したゲノムDNAを利用し、次世代シークエンスによるDNA-seqを実施した。得られたショートリードを二倍体ブドウ由来の参照配列を用いて解析し、ジェノタイプの変化をSNPsとindelに分けて評価した。二倍体ブドウ由来の参照配列を用いているために、偽陽性と思われるSNPsとindelがゲノム全体にバックグラウンドとして検出されているが、特に多くのSNPsとindelが検出される領域がゲノム中に４箇所検出された。その内、第２染色体上に検出された変化の多い領域は、ジェノタイプの変化様式に一定のパターンがみられ、また、これまでに熟期に関わるQTLが発見されている領域とオーバーラップしておりこの領域に存在する遺伝子やその変異がベレゾン開始の制御に関与していることが示唆された。（非破壊的植物センシングによるモニタリング）非破壊的植物センシングによるモニタリング技術として、赤外線サーモグラフィーを利用した蒸散の可視化や水分検出により信号が発せられるセンサーを設置した水の移動頻度のモニタ、蛍光カメラによる光合成活性能・ストレス状態の検出、音響による果粒硬度の非破壊測定などに関して検討および準備を進めた。（挿し木繁殖）今後の研究に必要な試験個体の準備、および、発見された熟期の変異が挿し木、つまり、栄養繁殖により維持されるかを判定するために、枝変わりの枝と同一親株上の変異前の枝より、挿し木繁殖により鉢植え個体を育成した。

在这项研究中，为了澄清调节与葡萄成熟相关的贝雷森阶段起始的机制，使用新发现的突变分支（分支变化）进行以下研究，而四倍体葡萄“ Pione”的“ Pione”的“ Pione”的“ Pione”在不同的成熟阶段和分支上在突变阶段（通常是成熟的成熟阶段）。 （下一代测序分析）使用下一代测序使用从相邻分支中提取的基因组DNA进行了DNA-Seq，然后在突变和分支变化之前提取。使用二倍体葡萄的参考序列分析了所获得的简短读数，并通过将其分为SNP和Indels来评估基因型的变化。由于使用了来自二倍体葡萄的参考序列，因此在整个基因组中检测到似乎是假阳性的SNP和Indels作为背景，但在基因组中检测到许多SNP和Indels的四个区域。其中，染色体2上发现大量变化的区域显示了基因型变化样式的某种模式，并且与到目前为止发现参与成熟度的QTL的区域重叠，这表明该区域中存在的基因和突变与Bereson启动的调节有关。 （使用非破坏性植物传感进行监测）作为使用非破坏性植物传感的监测技术，我们已经研究和准备了以下内容：使用红外热力学可视化蒸腾的可视化蒸腾作​​用，通过水分检测来散发信号的水的频率，使用光合作用的摄像机检测到使用荧光相机，使用荧光摄像机使用荧光摄像机来散发信号。 （处理过的育种）是为了准备未来研究所需的测试人员，并确定发现的成熟突变是否是通过剪切来维持的，即营养育种，个体是由分支的切碎的分支在与分支分支相同的父母菌株上的分支上的碎屑中生长的。