タマネギの品种育成の効率化に役立つ画期的な顿狈础多型分析手法を开発
山口大学大学院创成科学研究科（農学系学域）の執行正義教授のグループは、農研機構等との共同研究により、巨大なゲノムのためDNA分析が困難であったタマネギにおいて、染色体全体のDNA型の違いを効率的に分析できる手法の開発に成功しました。本技術により、苗の段階で有用な形質を持つタマネギを選ぶことができるDNAの目印を迅速に開発でき、この目印を利用した新品種の早期育成が期待できます。
タマネギは巨大ゲノムをもつから顿狈础分析が难しい
染色体全体に配置された顿狈础マーカーセットを作成
発表のポイント
- これまで、病気に强い、収量が高いなどの望ましい形质をもつ野菜を选び出すには、たくさんの个体の栽培、形质の调査、有望な个体の选抜を繰り返すことが必要でした。そのため、新しい品种の育成には多くの労力と长い时间を费やしてきました。品种育成の効率化には、顿狈础型の违い（顿狈础多型）を検出する顿狈础マーカーを开発し、活用することが有効です。特に、特定の形质と関连した顿狈础マーカー(选抜マーカー)は、顿狈础多型によって苗の段阶で特定の形质が优れた有望な个体を判别できるため、様々な形质について开発が望まれています。选抜マーカーの开発には、まず染色体全体の顿狈础多型を调べ、それらと形质データと照らし合わせて、目的の形质と関连する顿狈础多型の位置を特定する必要があります。近年は次世代シーケンサーの登场により、大量の顿狈础情报を安価に解読できるようになったため、染色体全体での顿狈础多型の効率的な分析が可能になり、多くの野菜品目において选抜マーカーの开発が飞跃的に进んでいます。
- しかし、タマネギでは染色体全体での顿狈础多型の分析は容易ではありません。生物によって染色体全体の顿狈础情报である「ゲノム」のサイズは、大きく异なっており、タマネギは野菜の中でも最大级のゲノムサイズを有し、その大きさはトマトの16倍もあります。そのため、トマトなど他の品目で使われてきた手法を用いて、タマネギの染色体全体での顿狈础分析を行う场合、解析に要する费用や时间が大幅に増えることが予想されます。この手法でのタマネギの顿狈础分析は困难であり、タマネギでは染色体全体での顿狈础分析法が确立していないため、选抜マーカーの开発や育种利用が遅れていました。
- 农研机构をはじめとする共同研究グループは、タマネギにおいて、染色体全体の顿狈础多型を効率的に分析する方法の开発を目指しました。まず、タマネギにある8本の染色体について、各々に圴一に配置され、染色体全体をカバーした顿狈础マーカーのセットを作成しました。次に、次世代シーケンサーを利用し、これらのマーカーセットの全ての顿狈础多型を一度にまとめて分析する手法を试みました。その结果、染色体全体の顿狈础多型を効率的に分析することに成功しました。この分析手法で得られた个体间の顿狈础多型と形质を照らし合わせれば、顿狈础マーカーセットの中から目的の形质と関连した顿狈础マーカーを特定でき、选抜マーカーとして利用できるようになります。この技术は、タマネギでの选抜マーカーの开発を飞跃的に进め、育种の効率化および新品种の早期育成に贡献することが期待できます。
谢辞
本研究は、以下の执行教授が代表者等になった研究资金等を用いて実施されました。
- 农林水产省「戦略的国际共同研究推进委託事业」
- 闯厂笔厂科研费闯笔26292020
论文题目
- 題目：Development of a genome-wide marker design workflow for onions and its application in target amplicon sequencing-based genotyping.
- 著者：Daisuke Sekine, Satoshi Oku, Tsukasa Nunome, Hideki Hirakawa, ?Mai Tsujimura, Toru Terachi, Atsushi Toyoda, Masayoshi Shigyo, Shusei Sato, and Hikaru Tsukazaki?
- 雑誌：DNA Research.????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
- DOI: