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[成果情報名]アジサイの八重咲き性および手まり咲き性に連鎖する DNA

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[成果情報名]アジサイの八重咲き性および手まり咲き性に連鎖する DNA
[成果情報名]アジサイの八重咲き性および手まり咲き性に連鎖する DNA マーカーの作出
[要約]栃木県が育成したアジサイ品種「きらきら星」(八重咲き・手まり咲き)と「フラウヨシ
ミ」
(一重咲き・手まり咲き)の F2 集団を用いて連鎖地図を作成し、有用形質である八重咲き性、
手まり咲き性に連鎖する DNA マーカーを作出した。
[キーワード]アジサイ、連鎖地図、八重咲き性、手まり咲き性、DNA マーカー
[担当] 栃木県農業試験場 研究開発部 生物工学研究室 花き研究室
[代表連絡先]電話 028-665-7070
[共同研究]宇都宮大学、農研機構花き研究所、農研機構果樹研究所
[背景・ねらい]
栃木県が育成したアジサイ品種「きらきら星」は、大型で八重咲き性の花を有する特徴から市
場性が高く、県内産地の活性化が図られている。八重咲き性は劣性遺伝と推測されていることか
ら、
「きらきら星」に続く八重咲き性品種を迅速かつ効率的に育成するためには、DNA マーカー
の作出が不可欠である。そこで、
「きらきら星」
(八重咲き・がく咲き)に「フラウヨシミ」
(一重
咲き・手まり咲き)を交配した F2 集団を用いて連鎖地図を作成し、八重咲き性およびその他の有
用形質に連鎖する DNA マーカーを作出する。
[成果の内容・特徴]
1.次世代シーケンサーMiSeq を用いて「きらきら星」と「フラウヨシミ」のゲノムシーケンスを
行い、それぞれ 50M リード 13.1Gb と 5.3M リード 1.6Gb の塩基配列情報を得た。
2.得られたシーケンスデータから SSR 配列を検出し、両品種間で多型が得られると推定される
SSR を増幅する 743 プライマーペアを設計した。
3.設計したプライマーと既存の SSR プライマー25 ペアの計 768 ペアを供試し、解析集団の両親
「きらきら星」と「フラウヨシミ」
、F1 個体でマーカーを選抜後、F2 集団のうち 93 個体を用いて
タイピングを行った結果、147 マーカーで多型情報が得られた。
4.得られた多型情報を用いて連鎖解析ソフト Join Map 4.0 で連鎖解析を行った結果、19 連鎖群に
144 マーカーが座乗した全長 976.8 cM の連鎖地図が作成できた(図)
。
5.連鎖地図作成に用いた F2 93 個体のうち、開花した 82 個体の八重咲き性および手まり咲き性の
表現形質データを加えて再度連鎖解析を行った結果、両因子とも第 4 連鎖群に座乗した(図)
。
6.開花した全個体の表現形質データ(表)と、八重咲き性および手まり咲き性因子近傍のマーカ
ーの多型情報を供試して連鎖解析を行った。その結果、八重咲き性因子はマーカーSTAB045 から
HS224 側 1.1 cM(適合率 98.7%)に、手まり咲き性因子は HS071 から 5.8 cM(適合率 96.1%)
、
HS527 から 14.2 cM(適合率 92.7%)の位置に座乗した。
[成果の活用面・留意点]
1.作出した DNA マーカーは、八重咲き性が「きらきら星」
、手まり咲き性が「フラウヨシミ」由
来であり、他の遺伝資源についての適応性は確認していない。
2.作出した DNA マーカーの検出には、DNA シーケンサーまたは大型の変性ポリアクリルアミド
ゲル等の解像度が高い装置が必要である。
[具体的データ]
0.0
5.4
7.6
1
9.8
10.4
11.5
12.2
13.1
30.1
34.7
36.3
38.0
46.4
54.1
HS135
HS477
HS427
HS469
HS206
HS213
HS503
HS422
HS625
HS285*
HS452
HS501
HS558
HS404
71.2
74.6
75.2
81.0
HS492
HS075
HS203
HS317
88.1
HS201
2
3
0.0
1.7
0.0
1.7
13.0
14.1
HS459
HS454
HS325
HS035
HS476
HS327 16.5
41.2
HS233 43.1
47.2
56.2
HS131
64.1
HS738
97.1
100.5
92.6
HS409
HS756 102.7
109.1
115.0
HS055
HS390 116.1
HS082
125.9
129.8
130.9
HS456
HS482
HS572
51.2
HS141
46.9
0.0
1.1
1.6
2.7
7.5
HS360+
HS514
STAB321
HS165
HS041
HS518*
HS552**
HS436*
32.1
HS350*
HS423-2
34.3
STAB045** 39.7
60.3
HS224*
48.3
59.2
60.9
HS379
HS627
HS498
0.0
HS754
10.6
12.8
HS768
HS234
23.4
HS297
51.2
HS106
67.0
HS138
HS464
HS032
13.2
20.4
HS223
HS137
44.4
73.4
75.1
HS351
HS355
HS484 21.1
HS386 23.9
24.4
25.1
HS602+27.7
36.6
HS406 43.5
46.9
HS660
STAB239
HS678
HS423-1
HS311
HS089
HS640-1
HS054
HS150 59.8
59.9
HS361
HS129
HS550
HS255
座乗マーカー数 144
総遺伝距離 976.8cM
13
12
HS269
HS633
0.0
5.2
11.7
STAB423 18.3
18.4
16
HS265
HS474
20.1
28.0
HS468 0.0
2.7
HS512
0.0
HS145
HS381
0.0
56.3
74.0
77.9
89.7
0.0
3.4
8
30.6
HS071**
11
HS640-2 44.8
7
HS064
HS450
HS755
HS527**
手まり咲き
性因子
HS030*
HS302
6
0.0
6.1
11.3
16.2
21 1
22.1
25.6
27.7
29.4
31.2
41.2
HS475
HS250 73.4
HS371**
HS418
HS415**
HS105
93.7
HS110
HS373
33.8
5
HS225
HS189
HS299
HS248
HS711
10
HS261 0.0
13.7
HS537
HS513
111.4
9
0.0
HS211
八重咲き
性因子
74.0
79.1
HS175 81.3
87.5
90.0
90.9
HS402
97.7
HS497
79.7
4
0.0
3.9
6.8
14
HS031
HS401
HS242
HS300
0.0
4.2
18
HS033
HS504
HS480
HS408
HS127
HS542
HS692
0.0
2.6
5.1
7.5
HS354 11.5
HS323
HS554
HS177
HS510
13.7
15.9
17
HS190+
HS412*
HS272+
HS281+
15
0.0
0.6
4.6
0.0
2.3
2.4
4.1
19
HS114
0.0
HS126
HS266
STAB429
図 「きらきら星」×「フラウヨシミ」F2 集団の連鎖地図
注)染色体をバーで表し、左側に遺伝距離(cM)
、右側にマーカー番号を示す。マーカー番号右肩の+は
10 %水準、* は 5 %水準、** は 1 %水準で、それぞれχ2 検定により有意な差が認められたことを示す。
表 F2 集団における八重咲き性および手まり咲き性の分離状況
表現形質
八重咲き性
手まり咲き性
検定個体数
分離形質
388
一重:八重
385
がく:手まり
実測値 期待値(3:1) χ2検定 p-値
266 : 122
291 : 97
<0.01
349 : 36
289 : 96
<0.01
注)実測値が期待値と大きく異なるが、近傍マーカーの分離比も歪んでいる(図参照)
。
[その他]
発表論文等:和氣ら(2015)園芸学会春季大会、和氣ら(2015)園芸学会秋季大会
HS237+
HS072*
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