果樹におけるDNAマーカー育種のための高度基盤技術の開発

果樹におけるDNAマーカー育種のための高度基盤技術の開発

課題番号2014025556
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2011-2015
年度2014
研究問題②果樹・茶の持続的高品質安定生産技術の開発
大課題果樹におけるDNAマーカー育種のための高度基盤技術の開発
中課題果樹におけるDNAマーカー育種のための高度基盤技術の開発
大項目食料安定供給のための研究開発
中項目(4) 園芸作物の高収益安定生産システムの開発 
摘要DNAマーカーを用いたニホンナシやカンキツの高精度遺伝子の地図の構築に関しては、
a) ニホンナシ「豊水」について、発現遺伝子の塩基配列情報に基づき670種類のSNP(一塩基多型)マーカーを開発し、本マーカーを主体とする951種類のマーカーから構成される22連鎖群の高密度連鎖地図を構築した。
b) リンゴで約13,000の高精度SNPマーカーを獲得した。さらに、これらを利用して、「ふじ」等からの後代品種への染色体の移行を追跡し、国内の192品種・系統について、染色体領域ごとに起源となった品種を解明した。
c) カンキツの交雑実生集団を用いて、CAPS(増幅断片制限断片長多型)マーカー、SNPマーカー等の合計708個のDNAマーカーから構成される標準連鎖地図を構築した。本連鎖地図の連鎖群数はカンキツの染色体基本数n=9と対応する。
d) カンキツ15品種・系統の全ゲノム配列情報をもとに、祖先品種・系統の由来を判別するために、全染色体で網羅的に使用可能な2,304個のSNPマーカーを設計した。
遺伝子発現情報やゲノム配列と関連づけた一層の高精度化に関しては、
a) ニホンナシ「豊水」の様々な発達過程の果実や花器官など33種類のサンプルから完全長cDNAライブラリを作成するとともに、非重複で41,100のEST配列を同定しアノテーション及びデータベースの作成を進めた。
b) 次世代シーケンサ(第三世代)から得た配列等から、約360Mbpからなるウンシュウミカンの全配列情報を構築した。本配列から27,162個の遺伝子を予測し、カンキツやシロイヌナズナの既知情報との対応付けを行った。
結実性、果実形質、病害抵抗性などと関連するDNAマーカーとその利用技術の開発に関しては、
a) ニホンナシの育種実生1,292個体に黒星病抵抗性、自家和合性及び収穫期に関連するDNAマーカーを適用し、486個体を選抜した。
b) ニホンナシ「あきあかり」と「太白」の交雑集団93個体を用いた遺伝解析により、収穫期を支配する2種類の主要QTL、及び果皮色を支配する主要QTLを同定した。
c) リンゴの「王林」と「あかね」の交雑実生を用いて遺伝解析を行い、収穫期と収穫前落果性のQTLはほぼ同位置にあり、早生性と落果性はともに子孫に遺伝すること、果汁褐変性と酸度のQTLはほぼ同位置にあり、褐変しにくい個体は高酸度となる傾向があることを明らかにした。
d) 無核紀州後代の交配集団における無核性の分離評価、ウンシュウミカン後代の交配集団における雄性不稔性の評価、「はれひめ」の交配集団における圃場でのかいよう病抵抗性評価を行った。
e) 果実形質と連鎖するSNPマーカーをGWAS解析により探索し、集団の遺伝構造による補正を行った結果、果実重と果実硬度に有意に相関するSNPマーカーをそれぞれ見出した。
このほか、
a) 9種類のCAPSマーカーを用いて、「不知火」、「はるみ」、「せとか」、「はれひめ」、ウンシュウミカン、スイートオレンジなど主要なカンキツ品種を含む33品種・系統の識別技術を開発した。わが国のカンキツ品種識別技術の開発と公開は初めてである。
b) ウンシュウミカンから3種類のリナロール合成酵素遺伝子を単離した。これらは、カンキツかいよう病、緑かび病、傷害処理などにより発現が誘導され、生成されるリナロールはこれらの菌に対して抗菌活性を示すことを明らかにした。
研究分担山本俊哉
清水徳朗
協力分担関係東京大
生物研
沖縄農業研究センター
種苗管理センター
岡山大
国立遺伝学研究所
京都大学
筑波大学
理化学研究所
かずさDNA研究所
予算区分技会交付金研究 SIP(次世代農林水産業) 農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業 委託プロ・バリューチェーン[次世代ゲノム] 委託プロ[国際連携による気候変動プロ] 文科省[科研費] その他
業績(1)Microarray analysis of gene expression patterns during fruit development in European pear (Pyrus communis)
(2)Transcriptome analysis an European pear (Pyrus communis L.) and its giant fruit sport using next-generation sequencing technology
(3)Transcriptome-based single nucleotide polymorphism markers for genome mapping in Japanese pear (Pyrus pyrifolia Nakai)
(4)新たなSSRマーカーを用いた日本なしDNA品種識別技術の開発と試験室内妥当性確認
(5)Characterization of three linalool synthase genes from Citrus unshiu Marc. and analysis of linalool-mediated resistance against Xanthomonas citri subsp. citri and Penicilium italicum in citrus_x000D_
leaves and fruits

(6)LAMP法によるニホンナシS-RNase遺伝子多型マーカーの開発
(7)Quantitative Inheritance of Resistance to Loquat Canker (Pseudomonas syringae pv. eriobotryae, Group C) in Loquat Progenies from Crosses between a Resistant Cultivar, ‘Champagne’, and Susceptible Cultivars
(8)Transcriptome analysis of giant pear fruit with fruit-specific DNA reduplication on a mutant branch
(9)Identification of QTLs controlling harvest time and fruit skin color in Japanese pear (Pyrus pyrifolia Nakai)
(10)Construction of a citrus framework genetic map anchored by 708 gene-based markers
(11)Genetic mapping of a gene for loquat canker resistance in bronze loquat (Eriobotrya deflexa)
(12)Identification of QTLs for fruit quality traits in Japanese apples: QTLs for early ripening are tightly related to preharvest fruit drop_x000D_
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030217107
収録データベース研究課題データベース

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