JP2005229854A - Gene marker connected to gene locus controlling efflorescent or cleistogamic property and its utilization - Google Patents

Gene marker connected to gene locus controlling efflorescent or cleistogamic property and its utilization Download PDF

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和義 武田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gene marker existing in the genome DNA of a gramineous plant such as barley and connected to a gene locus controlling an efflorescent or cleistogamic property, and to provide a method for utilizing the gene marker. <P>SOLUTION: The detailed chain map of barley was made, and a chain analysis was carried out. Thus, a group of gene markers connected to a gene locus controlling an efflorescent or cleistogamic property and boarded on barley 2H chromosome were found. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、新規遺伝マーカーおよびその利用法に関するものであり、特に、オオムギ等のイネ科植物における開閉花性を支配する遺伝子座に連鎖する遺伝マーカーと、その利用に関するものである。   The present invention relates to a novel genetic marker and a method for using the same, and more particularly to a genetic marker linked to a locus that controls open / close flowering properties in a grass family such as barley and the use thereof.

イネ科植物の開閉花性を支配する遺伝子は、その対立遺伝子により開花の際に葯が頴花から飛び出す表現型(開花性)、または開花の際に葯が頴花から飛び出さない表現型(閉花性)を表す。例えば、開花性のオオムギは、空気中に浮遊している赤カビ病菌に感染しやすい事が知られている。したがって、栽培オオムギでは閉花性であることが好ましい。   The genes that control the opening and closing of the grasses are phenotypes that cause the buds to jump out of the spikes when flowering due to their alleles (phenotypes) (Flower closing property). For example, it is known that flowering barley is susceptible to infection with red mold fungus floating in the air. Therefore, it is preferable that the cultivated barley is flower-closing.

従来、作物の育種は目標形質を有する栽培品種や野生種等を交配し、多数の個体を実際に栽培して目標形質を有する個体を選抜し、当該目標形質を遺伝的に固定化しなければならず、広大な圃場や多大な人力、相当の年月が必要であった。例えば、開閉花性を目標形質とした場合には、選抜対象集団を栽培し、開花時に各個体が開花性であるか閉花性であるかを調査することにより、選抜すべき個体を特定しなければならなかった。   Conventionally, for breeding crops, it is necessary to cross cultivated varieties or wild varieties with a target trait, actually cultivate many individuals, select individuals with the target trait, and genetically fix the target trait First of all, it required a vast field, a lot of human power, and considerable years. For example, when opening and closing flowers are the target trait, the individuals to be selected are identified by cultivating the selection target population and investigating whether each individual is flowering or closing at the time of flowering. I had to.

そこで、近年は育種期間の短縮、労働力および圃場面積の縮減を図るため、遺伝マーカーを指標とした選抜による育種法が用いられるようになってきた。このような遺伝マーカーによる育種では、マーカーの遺伝子型により目標形質の有無の推定が容易となるため、幼苗段階で選抜が可能となる。したがって、遺伝マーカーを利用すれば効率的な育種が実現可能である。そして、遺伝マーカーを利用した育種を実現するためには、目標形質に強く連鎖した遺伝マーカーの開発が必須となる。   Therefore, in recent years, breeding methods by selection using genetic markers as an index have been used to shorten the breeding period, reduce the labor force and the field area. In breeding with such a genetic marker, the presence or absence of a target character can be easily estimated based on the genotype of the marker, so that selection at the seedling stage is possible. Therefore, efficient breeding can be realized by using genetic markers. In order to achieve breeding using genetic markers, it is essential to develop genetic markers that are strongly linked to the target trait.

ところで、開閉花性は、単一の主働遺伝子が支配する形質である。このような単一主働遺伝子の遺伝子座を推定する方法としては、連鎖解析が知られている。連鎖解析は、遺伝法則を利用して複数の遺伝子座の位置(座位)を解析する方法であり、複数の座位のうち1つを目的形質を支配する遺伝子座位、他を遺伝マーカー座位とすると、遺伝マーカー座位のデータから目的形質を支配する遺伝子座位を特定することが可能である。   By the way, the open / close floral property is a trait controlled by a single main gene. Linkage analysis is known as a method for estimating the locus of such a single active gene. Linkage analysis is a method of analyzing the position (locus) of a plurality of loci using genetic rules. If one of a plurality of loci is a gene locus that controls the target trait and the other is a genetic marker locus, It is possible to identify the gene locus that controls the target character from the data of the genetic marker locus.

遺伝マーカーは、1980年代後半にDNAマーカーが登場し、DNAマーカー利用による詳細な連鎖地図作成が大きく進んだ。その結果、そのような高密度連鎖地図に基づいて多くの生物で連鎖解析が行われるようになった。   As genetic markers, DNA markers appeared in the late 1980s, and detailed linkage map creation using DNA markers has greatly advanced. As a result, linkage analysis has been performed on many organisms based on such high-density linkage maps.

以上のように、目標形質に連鎖する遺伝マーカーの開発は、染色体全体をカバーできる詳細な連鎖地図に基づいた精度の高い連鎖解析により可能となり、得られた遺伝マーカーを利用することにより、効率的な育種が実現できるといえる。   As described above, the development of genetic markers linked to the target trait is enabled by high-precision linkage analysis based on a detailed linkage map that can cover the entire chromosome. It can be said that simple breeding can be realized.

上記遺伝マーカーに関する技術としては、オオムギを例に挙げると、1)オオムギにアルミニウム耐性を付与する遺伝子に連鎖する遺伝マーカーとその利用に関する技術(特許文献1参照)や、2)オオムギ染色体由来の核酸マーカーをコムギの背景で検出するための新規なプライマーセット(特許文献2参照)とその利用に関する技術等が、本発明者らによって提案されている。
特開2002−291474号公報(2002(平成14)年10月8日公開) 特開2003−111593号公報(2003(平成15)年4月15日公開)
Examples of techniques related to the genetic marker include, for example, barley, 1) a genetic marker linked to a gene that confers aluminum resistance to barley and a technique related to its use (see Patent Document 1), and 2) a nucleic acid derived from a barley chromosome. The present inventors have proposed a novel primer set (see Patent Document 2) for detecting a marker in the background of wheat, a technique relating to its use, and the like.
JP 2002-291474 A (published on October 8, 2002) JP 2003-111593 A (published on April 15, 2003)

上述のように、イネ科植物、特にオオムギ、コムギ、イネ等の作物においては、閉花性の表現型を有するほうが、赤カビ病に感染しにくいという利点がある。しかし、閉花性か閉花性かは、実際に対象とする植物個体の開花の状態を観察しなければ判定できなかった。そこで開閉花性を改変した植物の育種には遺伝マーカーを利用することが非常に有効である。開閉花性を支配する遺伝子座に連鎖する遺伝マーカーが開発され、利用可能となれば、開閉花性改変植物の育種の大幅な効率化を実現することが可能となる。   As described above, in crops such as gramineous plants, in particular barley, wheat, rice, etc., having a flowering phenotype has an advantage that it is less susceptible to red mold disease. However, it was not possible to determine whether the flowering property was closed or not without observing the flowering state of the target plant individual. Therefore, it is very effective to use genetic markers for breeding plants with modified flowering properties. If a genetic marker linked to a locus that controls open / close flowering properties has been developed and made available, it will be possible to achieve significant efficiency in breeding the open / close flowering modified plant.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、その目的は、イネ科植物、特にオオムギにおける開閉花性を支配する遺伝子座に連鎖する新規遺伝マーカーと、その代表的な利用法とを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a novel genetic marker linked to a locus that controls open / close flowering properties in gramineous plants, particularly barley, and a typical use thereof. It is to provide.

本発明者らは、上記課題を解決すべく、発明者らが有するオオムギEST配列に基づいてプライマーセットを設計し、当該プライマーセットにより増幅されるオオムギゲノム断片の多型の有無により遺伝マーカー(DNAマーカー)を開発した。さらに、醸造用オオムギ「はるな二条」と野生オオムギ「H602」の交雑F1から作出した倍加半数体(doubled haploid、以下「DH」と略記する。)集団を材料として、上記遺伝マーカー間の連鎖を検出して、当該DH系統の連鎖地図を作成し、この連鎖地図に基づいて開閉花性を支配する遺伝子座の連鎖解析を行なった。その結果、開閉花性を支配する遺伝子座を2H染色体上に検出した。本発明者らはさらに解析を進め、開閉花性に関与する遺伝子座に連鎖する新規遺伝マーカーを見いだした。すなわち本発明は、上記新規知見により完成されたものであり、以下の発明を包含する。   In order to solve the above problems, the present inventors designed a primer set based on the barley EST sequence possessed by the inventors, and determined whether or not a genetic marker (DNA Marker) was developed. Furthermore, using a doubled haploid (hereinafter abbreviated as “DH”) population produced from a cross F1 of brewing barley “Haruna Nijo” and wild barley “H602”, the linkage between the above genetic markers is detected. Then, a linkage map of the DH line was prepared, and linkage analysis of the gene loci controlling the open / close flower property was performed based on the linkage map. As a result, a gene locus that controls open / close floweriness was detected on the 2H chromosome. The present inventors further analyzed and found a novel genetic marker linked to a gene locus involved in opening and closing flowering. That is, this invention is completed by the said novel knowledge, and includes the following inventions.

すなわち本発明にかかる遺伝マーカーは、イネ科植物のゲノムDNA中に存在し、開閉花性を支配する遺伝子座に連鎖する遺伝マーカーであって、上記開閉花性を支配する遺伝子座から0ないし13センチモルガンの範囲内の距離に位置することを特徴としている。上記遺伝マーカーは、開閉花性を支配する遺伝子座に強連鎖するため、当該遺伝マーカーと開閉花性を支配する遺伝子座間で分離して組み換えが起こる確率は低い。それゆえ上記遺伝マーカーを用いることによって、例えば開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片の取得、開閉花性改変イネ科植物の生産(作出)・判別等を行なうことが可能となる。   That is, the genetic marker according to the present invention is a genetic marker that is present in the genomic DNA of a grass family and is linked to a locus that controls the flowering ability, and is 0 to 13 from the locus that controls the flowering ability. It is characterized by being located at a distance within the range of a centimorgan. Since the genetic marker is strongly linked to a locus that controls open / close flowering properties, there is a low probability that recombination will occur between the genetic marker and the locus that controls open / close flowering properties. Therefore, by using the genetic marker, for example, it is possible to obtain a DNA fragment containing a gene locus that controls open / close flowering property, and to produce (produce) / discriminate open / closed flowering property grasses.

さらに本発明にかかる遺伝マーカーは、上記イネ科植物がムギ類であることを特徴としている。それゆえ上記遺伝マーカーを用いることによって、オオムギ・コムギ等のムギ類において開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片の取得、開閉花性改変ムギ類の生産(作出)・判別等を行なうことが可能となる。   Furthermore, the genetic marker according to the present invention is characterized in that the Gramineae plant is a wheat. Therefore, by using the above genetic markers, obtaining DNA fragments containing loci that control the flowering ability of barley, wheat and other wheat, and producing (producing) and discriminating flowering modified wheat Is possible.

さらに本発明にかかる遺伝マーカーは、上記ムギ類がオオムギであることを特徴としている。それゆえ上記遺伝マーカーを用いることによって、オオムギにおいて開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片の取得、開閉花性改変オオムギの生産(作出)・判別等を行なうことが可能となる。   Furthermore, the genetic marker according to the present invention is characterized in that the wheat is a barley. Therefore, by using the above genetic marker, it is possible to obtain a DNA fragment containing a locus that controls the flowering property of barley in barley, to produce (produce) or discriminate the barley-modified barley.

さらに本発明にかかる遺伝マーカーは、上記ゲノムDNAが2H染色体であることを特徴としている。それゆえ上記遺伝マーカーを用いることによって、オオムギの2H染色体上に存在する開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片の取得、開閉花性改変オオムギの生産(作出)・判別等を行なうことが可能となる。   Furthermore, the genetic marker according to the present invention is characterized in that the genomic DNA is a 2H chromosome. Therefore, by using the above genetic marker, it is possible to obtain a DNA fragment containing a gene locus that controls the flowering property that exists on the 2H chromosome of barley, and to produce (produce) and discriminate the flowering property modified barley. It becomes possible.

さらに本発明にかかる遺伝マーカーは、配列番号1に示される塩基配列を有するプライマーと、配列番号2に示される塩基配列を有するプライマーとの組み合わせである第一プライマーセットを用いて増幅されることを特徴としている。上記第一プライマーセットを用いてPCR等の増幅反応を行なえば当該遺伝マーカーを容易に増幅・検出することが可能となり、開閉花性改変イネ科植物の判別を容易に行なうことができる。   Furthermore, the genetic marker according to the present invention is amplified using a first primer set which is a combination of a primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and a primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. It is a feature. When an amplification reaction such as PCR is performed using the first primer set, the genetic marker can be easily amplified and detected, and the open / close flowering modified grass family can be easily identified.

また本発明にかかる遺伝マーカーは、配列番号3に示される塩基配列を有するプライマーと、配列番号4に示される塩基配列を有するプライマーとの組み合わせである第二プライマーセットを用いて増幅されることを特徴としている。上記第二プライマーセットを用いてPCR等の増幅反応を行なえば当該遺伝マーカーを容易に増幅・検出することが可能となり、開閉花性改変イネ科植物の判別を容易に行なうことができる。   The genetic marker according to the present invention is amplified using a second primer set that is a combination of a primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 and a primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 4. It is a feature. When an amplification reaction such as PCR is performed using the second primer set, the genetic marker can be easily amplified and detected, and the open / close flowering modified grass family can be easily identified.

本発明にかかるDNA断片の単離方法は、上記本発明にかかる遺伝マーカーを用いて開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を単離することを特徴としている。本発明にかかる遺伝マーカーは開閉花性を支配する遺伝子座に強連鎖するものであり、上記遺伝マーカーを目標にクローニングを行なえば、開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を容易に単離することが可能となる。   The method for isolating a DNA fragment according to the present invention is characterized by isolating a DNA fragment containing a locus that controls open / close flowering properties using the genetic marker according to the present invention. The genetic marker according to the present invention is strongly linked to a locus that controls open / close flowering properties. If cloning is performed with the above genetic marker as a target, a DNA fragment containing the gene locus that controls opening / closing flowering properties can be easily isolated. Can be separated.

また本発明にかかる開閉花性改変イネ科植物の生産方法は、上記本発明にかかるDNA断片の単離方法により得られた上記開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を、イネ科植物のゲノムDNAに導入することを特徴としている。上記イネ科植物はムギ類であることが好ましく、オオムギであることがより好ましい。当該生産方法により、開閉花性改変イネ科植物を生産することが可能となる。また、当該生産方法により得られた開閉花性改変イネ科植物も、本発明に含まれる。   The method for producing an open / close flowering modified gramineous plant according to the present invention includes a DNA fragment containing the gene locus that controls the open / close flowering property obtained by the above-described DNA fragment isolation method according to the present invention. It is characterized by being introduced into the genomic DNA. The gramineous plant is preferably wheat, and more preferably barley. By this production method, it becomes possible to produce an open / close flowering modified grass family plant. In addition, an open / close flowering modified grass family plant obtained by the production method is also included in the present invention.

本発明にかかる開閉花性改変イネ科植物を選抜する方法は、上記本発明にかかる遺伝マーカーを指標として、開閉花性改変イネ科植物を選抜する方法である。上記本発明にかかる遺伝マーカーは、開閉花性を支配する遺伝子座に強連鎖するため、当該遺伝マーカーと開閉花性を支配する遺伝子座間で分離して組み換えが起こる確率が非常に低い。それゆえ上記遺伝マーカーを検出することによって、試験対象植物における開閉花性を支配する遺伝子座の遺伝子型を容易に判別することができ、選抜すべき個体を容易に見出すことが可能となる。   The method for selecting an open / close flowering modified gramineous plant according to the present invention is a method for selecting an open / close flowering modified gramineous plant using the genetic marker according to the present invention as an index. Since the genetic marker according to the present invention is strongly linked to the locus controlling the flower opening / closing property, the probability that recombination occurs between the genetic marker and the gene locus controlling the flower opening / closing property is very low. Therefore, by detecting the genetic marker, it is possible to easily determine the genotype of the locus that controls the open / close flower property in the test target plant, and it is possible to easily find an individual to be selected.

本発明にかかる遺伝マーカーは、開閉花性を支配する遺伝子座と連鎖するため、当該遺伝マーカーを指標として開閉花性を改変したイネ科植物の育種を可能とする。したがって、開閉花性改変植物の効率的な育種が実現できるという効果を奏する。より具体的には、幼苗段階で目的個体を選抜できるため、実際に植物個体の開花性または閉花性を観察した後に目的の個体を選抜する必要がなくなり、育種期間を短縮できるという効果を奏する。また、労働力および圃場面積を縮減できるという効果を奏する。   Since the genetic marker according to the present invention is linked to a gene locus that controls open / close flowering properties, it is possible to breed rice plants with modified open / close flowering properties using the genetic marker as an index. Therefore, there is an effect that efficient breeding of the open / close flowering modified plant can be realized. More specifically, since the target individual can be selected at the seedling stage, it is not necessary to select the target individual after actually observing the flowering or closing properties of the plant individual, and the breeding period can be shortened. . In addition, the labor force and the field area can be reduced.

さらに、上記遺伝マーカーを指標として選択的に育種された閉花性植物は、赤カビ病に感染しにくいという効果を奏する。   Furthermore, flowering plants that are selectively bred using the genetic marker as an indicator have the effect of being less susceptible to red mold disease.

本発明の実施の一形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described as follows. Note that the present invention is not limited to this.

本発明は、イネ科植物における開閉花性を支配する遺伝子座に連鎖する遺伝マーカーとその利用の一例とに関するものである。以下、本発明にかかる遺伝マーカー、本発明の利用の一例について説明する。   The present invention relates to a genetic marker linked to a locus that controls open / close flowering in grasses and an example of its use. Hereinafter, a genetic marker according to the present invention and an example of use of the present invention will be described.

(1)本発明にかかる遺伝マーカー
本発明にかかる遺伝マーカーは、イネ科植物のゲノムDNA中に存在し、開閉花性を支配する遺伝子座に連鎖しているものであればよい。イネ科植物としてはムギ類であることが好ましく、オオムギであることが特に好ましい。イネ科植物とは、オオムギ属、コムギ属、イネ等の植物であればよく、特に限定されるものではない。また、ムギ類とは、例えばオオムギ、コムギ、ライムギ、ライコムギ、エンバク等を意味する。
(1) Genetic marker according to the present invention The genetic marker according to the present invention may be any genetic marker that is present in the genomic DNA of a grass family and is linked to a gene locus that controls open / close floral properties. As the gramineous plant, wheat is preferable, and barley is particularly preferable. The grass family plant is not particularly limited as long as it is a plant such as barley, wheat, and rice. The wheat refers to, for example, barley, wheat, rye, triticale, oat and the like.

開閉花性は、開花の際に葯が頴花から飛び出すか否かを目で見て調査することにより判断することができる。すなわち、開花の際に葯が頴花から飛び出していれば開花性と判断でき、開花の際に葯が頴花から飛び出していなければ閉花性と判断できる。例えば、開花性のオオムギは、空気中に浮遊している赤カビ病菌に感染しやすいことが知られているため、栽培品種では閉花性であることが好ましい。   The open / close flower property can be judged by visually examining whether or not the buds jump out of the buds at the time of flowering. In other words, it can be determined as flowering if the buds jump out of the cocoon at the time of flowering, and can be determined as flower closing properties if the cocoon does not jump out of the cocoon at the time of flowering. For example, flowering barley is known to be susceptible to infection with red mold fungus floating in the air.

開閉花性は、単一の主働遺伝子が支配する形質であり、メンデルの法則にしたがって遺伝する。開閉花性を支配する遺伝子座には開花性を発現する遺伝子と閉花性を発現する遺伝子との2つの対立遺伝子があり、開花性が優性である。上述のように栽培品種では閉花性であることが好ましい。例えば、閉花性の品種に、開花性の野生種等から有用形質を交雑育種により選抜しようとする場合に、目的とする形質が開閉花性を支配する遺伝子が座乗している染色体上にあれば、目的とする形質のみでなく開閉花性を支配する遺伝子も同時に導入されてしまう場合があり得る。このような場合に、本発明にかかる開閉花性を支配する遺伝子座と連鎖する遺伝マーカーを利用すれば効率的な選抜が可能となる。以下、本発明者らがオオムギにおいて開発した開閉花性を支配する遺伝子座と連鎖する遺伝マーカーについて詳細に説明する。なお、本発明に係る遺伝マーカーはこれらに限定されるものではない。   Opening and closing floweriness is a trait governed by a single dominant gene and is inherited according to Mendel's law. There are two alleles of the gene locus that controls the opening and closing flowering properties: a gene that expresses flowering property and a gene that expresses flowering property, and the flowering property is dominant. As described above, it is preferable that the cultivar is flower-closing. For example, when trying to select useful traits from flowering wild varieties by cross breeding for flowering varieties, the target trait is on the chromosome on which the gene that controls opening and closing flowering properties sits. If so, it is possible that not only the desired trait but also a gene that controls open / close flowering properties will be introduced simultaneously. In such a case, efficient selection is possible by using a genetic marker linked to a gene locus that controls open / close flowering properties according to the present invention. Hereinafter, the genetic markers linked to the gene locus that controls the open / close flowering property developed by the present inventors in barley will be described in detail. The genetic markers according to the present invention are not limited to these.

本発明者らは、醸造用オオムギ「はるな二条」と野生オオムギ「H602」との交雑F1から作出した倍加半数体(DH)集団を用いて、高密度連鎖地図を作成した。すなわち、本発明者らが有するオオムギEST(expressed sequence tag)配列に基づいて設計されたプライマーセットを用いてオオムギゲノムDNAを増幅し、「はるな二条」と「H602」との間に増幅断片長の多型を有するものや、増幅断片長の制限酵素による消化のパターンが異なる多型を有するものを特定し、これらのDNAマーカーを含む約500遺伝子座からなる連鎖地図を構築した。この連鎖地図および本発明者らが観察した上記DH集団93個体についての開閉花性の表現型のデータに基づいて、開閉花性を支配する遺伝子座の連鎖解析を行った。その結果、開閉花性を支配する遺伝子座を2H染色体上に検出した。本発明に係る遺伝マーカーは2H染色体上に座乗する開閉花性を支配する遺伝子座を挟み、最も近傍に位置する2つの遺伝マーカーである。発明者らはこれらの遺伝マーカーを「k03899」および「k03044」と命名した。   The present inventors created a high-density linkage map using a doubled haploid (DH) population produced from a cross F1 of brewing barley “Haruna Nijo” and wild barley “H602”. That is, barley genomic DNA was amplified using a primer set designed based on the barley EST (expressed sequence tag) sequence possessed by the present inventors, and the length of the amplified fragment was determined between “Haruna Nijo” and “H602”. Those having polymorphisms and those having polymorphisms that differ in the digestion pattern of the amplified fragment length by restriction enzymes were identified, and a linkage map comprising about 500 loci including these DNA markers was constructed. Based on this linkage map and the data on the phenotype of the open / close flower property of 93 individuals of the DH population observed by the present inventors, linkage analysis of the gene locus that controls the open / close flower property was performed. As a result, a gene locus that controls open / close floweriness was detected on the 2H chromosome. The genetic markers according to the present invention are the two genetic markers located closest to each other, with the gene locus that controls the open / close flower property sitting on the 2H chromosome. The inventors have named these genetic markers “k03899” and “k03044”.

k03899は、
TCCAACACCATCCACTACGA(配列番号1)に示される塩基配列を有するプライマー、および
ATGACCCGGTCGATACAAGA(配列番号2)に示される塩基配列を有するプライマーとの組み合わせである第一プライマーセットを用いてオオムギゲノムDNAを鋳型として増幅されるDNAマーカーであり、上記2H染色体上に検出された開閉花性を支配する遺伝子座から短腕側に約4.9センチモルガン(以下cMと表示する)の距離に座乗している。上記プライマー配列は、発明者らが独自に開発したオオムギEST配列の1つ(ESTクローン名:bah28p12、配列番号5)に基づいて設計されている。図1に当該ESTの塩基配列を示した。下線を付した部分が上記プライマー配列(配列番号1)および上記プライマー配列(配列番号2)の相補配列である。はるな二条の増幅産物とH602の増幅産物との間にSNP(single nucleotide polymorphisms;一塩基多型)がある。図2に両者の増幅産物の塩基配列のうち、上記SNPを含む部分の塩基配列を示した。上がH602の塩基配列(配列番号6)であり、下がはるな二条の塩基配列(配列番号7)である。□で囲んだ塩基がSNPである。下線部が制限酵素AfaIの認識配列(GTAC)を示す。図2から明らかなように、H602の増幅産物は制限酵素AfaIの認識配列(GTAC)を有しているためAfaIで切断されるが、はるな二条の増幅産物は上記認識配列部分のCがAに変異しているため(GTAA)制限酵素AfaIで切断されない。すなわち、本遺伝マーカーk03899は、CAPS(cleaved amplified polymorphic sequence)マーカーであり、上記第一プライマーセットによる増幅と、増幅産物の制限酵素AfaI切断により、対象個体が2H染色体に座乗する開閉花性を支配する遺伝子座の対立遺伝子について、はるな二条型の遺伝子型を有するか、H602型の遺伝子型を有するかを判別できる。
k03899 is
Amplified using barley genomic DNA as a template using a first primer set which is a combination of a primer having the base sequence shown in TCCAACACCCATCCACTACGA (SEQ ID NO: 1) and a primer having the base sequence shown in ATGACCCGTCTCATACAAGA (SEQ ID NO: 2) It is a DNA marker that sits at a distance of about 4.9 cm Morgan (hereinafter referred to as cM) on the short arm side from the gene locus that controls the open / close flowering property detected on the 2H chromosome. The primer sequence is designed based on one of the barley EST sequences uniquely developed by the inventors (EST clone name: bah28p12, SEQ ID NO: 5). FIG. 1 shows the nucleotide sequence of the EST. The underlined portion is the primer sequence (SEQ ID NO: 1) and the complementary sequence of the primer sequence (SEQ ID NO: 2). There is SNP (single nucleotide polymorphisms) between the Haruna Nijo amplification product and the H602 amplification product. FIG. 2 shows the base sequence of the portion containing the SNP in the base sequences of both amplification products. The top is the base sequence of H602 (SEQ ID NO: 6), and the bottom is Haruna Nijo base sequence (SEQ ID NO: 7). The base surrounded by □ is SNP. The underlined portion indicates the recognition sequence (GTAC) of the restriction enzyme AfaI. As is clear from FIG. 2, the amplification product of H602 has a recognition sequence (GTAC) of the restriction enzyme AfaI, so that it is cleaved by AfaI. Since it is mutated (GTAA), it is not cleaved by the restriction enzyme AfaI. That is, this genetic marker k03899 is a CAPS (cleaved amplified polymorphic sequence) marker, and exhibits the opening and closing flower property that the subject individual sits on the 2H chromosome by amplification with the first primer set and cleavage of the amplification product AfaI. It can be discriminated whether the alleles at the dominant loci have a Haruna Nijo type genotype or an H602 type genotype.

k03044は、
GATGGGAGCACACCAGCTAT(配列番号3)に示される塩基配列を有するプライマー、および
TGCTATTCGCAGTGAGGATG(配列番号4)に示される塩基配列を有するプライマーとの組み合わせである第二プライマーセットを用いてオオムギゲノムDNAを鋳型として増幅される遺伝マーカーであり、上記2H染色体上に検出された開閉花性を支配する遺伝子座から長腕側に約7.1cMの距離に座乗している。上記プライマー配列は、発明者らが独自に開発したオオムギEST配列の1つ(ESTクローン名:bags35a12、配列番号8)に基づいて設計されている。図3に当該ESTの塩基配列を示した。下線を付した部分が上記プライマー配列(配列番号3)および上記プライマー配列(配列番号4)の相補配列である。はるな二条の増幅産物とH602の増幅産物との間にSNPがある。図4に両者の増幅産物の塩基配列のうち、上記SNPを含む部分の塩基配列を示した。上がH602の塩基配列(配列番号9)であり、下がはるな二条の塩基配列(配列番号10)である。□で囲んだ塩基がSNPである。下線部が制限酵素HapIIの認識配列(CCGG)を示す。図4から明らかなように、はるな二条の増幅産物は制限酵素HapIIの認識配列(CCGG)を有しているためHapIIで切断されるが、H602の増幅産物は上記認識配列部分のGがAに変異しているため(CCAG)制限酵素HapIIで切断されない。すなわち、本遺伝マーカーk03044は、CAPSマーカーであり、上記第二プライマーセットによる増幅と、増幅産物の制限酵素HapII切断により、対象個体が2H染色体に座乗する開閉花性を支配する遺伝子座の対立遺伝子について、はるな二条型の遺伝子型を有するか、H602型の遺伝子型を有するかを判別できる。
k03044 is
Amplified using barley genomic DNA as a template using a second primer set which is a combination of a primer having the base sequence shown in GATGGGAGCACACCAGCTAT (SEQ ID NO: 3) and a primer having the base sequence shown in TGCATTTCGCAGTGAGGATG (SEQ ID NO: 4) This genetic marker is located at a distance of about 7.1 cM on the long arm side from the locus that controls the open / close flowering property detected on the 2H chromosome. The primer sequence is designed based on one of the barley EST sequences uniquely developed by the inventors (EST clone name: bags35a12, SEQ ID NO: 8). FIG. 3 shows the nucleotide sequence of the EST. The underlined portion is the primer sequence (SEQ ID NO: 3) and the complementary sequence of the primer sequence (SEQ ID NO: 4). There is a SNP between the Haruna Nijo amplification product and the H602 amplification product. FIG. 4 shows the base sequence of the portion containing the above SNP in the base sequences of both amplification products. The top is the base sequence of H602 (SEQ ID NO: 9), and the bottom is Haruna Nijo base sequence (SEQ ID NO: 10). The base surrounded by □ is SNP. The underlined portion indicates the recognition sequence (CCGG) of the restriction enzyme HapII. As is clear from FIG. 4, the Haruna Nijo amplification product has the recognition sequence (CCGG) of the restriction enzyme HapII, so that it is cleaved by HapII. Since it is mutated (CCAG), it is not cleaved by the restriction enzyme HapII. That is, the present genetic marker k03044 is a CAPS marker, and is an allele of a locus that controls the open / close flowering property of the subject individual on the 2H chromosome by amplification with the second primer set and restriction enzyme HapII cleavage of the amplification product. It can be determined whether a gene has a Haruna Nijo type genotype or an H602 type genotype.

ここで、1センチモルガン(1cM)とは、2つの遺伝子座の間に1%の頻度で交叉が起きるときの、両遺伝子座間の距離を表す単位である。   Here, 1 centmorgan (1 cM) is a unit representing the distance between two loci when crossover occurs at a frequency of 1% between the two loci.

ところで、増幅に際して鋳型として用いられるゲノムDNAは、植物体より従来公知の方法で抽出可能である。具体的には、植物体からゲノムDNAを抽出するための一般法(Murray,M.G. and W.F.Thompson(1980) Nucleic Acids Res.8:4321-4325. など参照)が好適な例として挙げられる。また、上記のゲノムDNAは、根、茎、葉、生殖器官など、オオムギの植物体を構成するいずれの組織を用いても抽出可能である。また、場合によってはオオムギのカルスから抽出してもよい。なお、上記生殖器官には、花器官(雄性・雌性生殖器官を含む)や種子も含まれる。ゲノムDNAの抽出は、例えば、オオムギの幼苗期の葉を用いて行われる。この理由としては、組織の摩砕が比較的容易であり、多糖類などの不純物の混合割合が比較的少なく、また、種子から短期間で育成可能である点が挙げられる。さらに、幼苗段階で個体の選抜が可能となり、育種期間を大幅に短縮できる点が挙げられる。   By the way, genomic DNA used as a template in amplification can be extracted from a plant body by a conventionally known method. Specifically, a general method for extracting genomic DNA from a plant body (see, for example, Murray, M.G. and W.F.Thompson (1980) Nucleic Acids Res. 8: 4321-4325.) Is a suitable example. The genomic DNA can be extracted using any tissue that constitutes a barley plant such as roots, stems, leaves, and reproductive organs. In some cases, it may be extracted from barley callus. The reproductive organs include flower organs (including male and female reproductive organs) and seeds. Extraction of genomic DNA is performed, for example, using the leaves of the barley seedling stage. This is because the tissue is relatively easy to grind, the mixing ratio of impurities such as polysaccharides is relatively small, and can be grown from seeds in a short period of time. Furthermore, it is possible to select individuals at the seedling stage, and the breeding period can be greatly shortened.

またオオムギのゲノムDNAを鋳型とし、上記プライマーの組み合わせを用いて増幅する方法は、従来公知のDNA増幅法を採用することができる。一般には、PCR法(ポリメラ−ゼ連鎖反応法)や、その改変法が用いられる。PCR法や、その改変法を用いる際の反応条件は特に限定されるものではなく、通常と同様の条件下で増幅することができる。   A conventionally known DNA amplification method can be employed as a method for amplification using barley genomic DNA as a template and the combination of the above primers. In general, a PCR method (polymerase chain reaction method) or a modified method thereof is used. The reaction conditions when using the PCR method or its modification method are not particularly limited, and amplification can be performed under the same conditions as usual.

(2)本発明の利用
〔開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片の単離方法〕
上述のとおり本発明にかかる遺伝マーカー(k03899、k03044)は、オオムギ2H染色体上に検出された開閉花性を支配する遺伝子座に連鎖するものである。よって、k03899、k03044の遺伝マーカーを用いることによってオオムギ2H染色体上に検出された開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を単離することができる。
(2) Use of the present invention [Method for isolating a DNA fragment containing a gene locus that controls opening and closing flower properties]
As described above, the genetic markers (k03899, k03044) according to the present invention are linked to a locus controlling the open / close flower property detected on the barley 2H chromosome. Therefore, by using the genetic markers k03899 and k03044, it is possible to isolate a DNA fragment containing a locus that controls the open / close flowering property detected on the barley 2H chromosome.

単離とは、目的のDNA断片、すなわち開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片をクローニングすることを意味することはいうまでもないが、広義には交雑F1集団から戻し交配等により、両親のうち一方の開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を有する個体を選抜し、その遺伝子座領域のみを目的品種に導入する同質遺伝子系統の作成も単離に含まれる。   The isolation means that the target DNA fragment, that is, the DNA fragment containing the locus that controls the open / close flowering property is cloned, but in a broad sense by backcrossing from the cross F1 population, Isolation includes selection of individuals having a DNA fragment containing a locus that controls the open / close flowering property of one of the parents, and introducing only the locus region into the target variety.

本発明にかかる遺伝マーカーを用いて開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を単離する方法としては特に限定されるものではないが、例えば次のような方法を挙げることができる。   The method for isolating a DNA fragment containing a gene locus that controls open / close flowering properties using the genetic marker according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include the following methods.

オオムギでは本発明者らが開発を進めている「はるな二条」を含めて、ゲノムDNAのBACライブラリーが2種類作成されており、現在複数のBACライブラリーが開発中である。そこで、このようなBACライブラリーを用いて、従来公知のマップベースクローニングの手法にしたがって、開閉花性を支配する遺伝子座と当該遺伝子座に連鎖する本発明の遺伝マーカーとで当該マーカーを含むBACクローンを同定し、そこからBACのコンティグを作成して塩基配列を確定することにより、最終的に開閉花性に関与する遺伝子座に到達することができる。   In barley, two types of BAC libraries of genomic DNA have been created, including “Haruna Nijo”, which is being developed by the present inventors, and a plurality of BAC libraries are currently under development. Therefore, using such a BAC library, according to a conventionally known map-based cloning technique, a BAC comprising the marker at a locus that controls open / close flowering and the genetic marker of the present invention linked to the locus By identifying the clone, creating a BAC contig from it and determining the base sequence, it is possible to finally reach the gene locus involved in opening and closing flowering.

また、上述のように、交雑F1に一方の親を戻し交配することにより、他方の親の開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を目的品種に導入して(広義の)単離をすることができる。   In addition, as described above, one parent is backcrossed to the hybrid F1 to introduce a DNA fragment containing a gene locus that controls the flowering property of the other parent into the target variety (in a broad sense). can do.

なお、上記方法をはじめとする開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を単離する際には、目的とする開閉花性を支配する遺伝子座に対してなるべく近傍に座乗する遺伝マーカーを選択して用いることが好ましい。目的とする開閉花性を支配する遺伝子座と遺伝マーカーの間で組み換えが起こる確率がより低くなり、より確実に開閉花性を支配する遺伝子座を含む断片を単離することができるからである。   In addition, when isolating a DNA fragment containing a gene locus that governs flowering ability, including the above method, a genetic marker that sits as close as possible to the gene locus that governs the target flowering ability It is preferable to select and use. This is because the probability of recombination between the gene locus that controls the desired flower opening and closing and the genetic marker is lower, and the fragment containing the locus that controls the flower opening and closing can be isolated more reliably. .

〔開閉花性改変植物の生産方法、および当該生産方法によって得られた開閉花性改変植物〕
上記本発明にかかる開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片の単離方法によって得られた開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片をイネ科植物のゲノムDNAに導入することによって、開閉花性改変イネ科植物を生産することが可能である。イネ科植物としてはムギ類であることが好ましく、オオムギであることが特に好ましい。また、例えば、オオムギから単離された開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片をオオムギ以外のイネ科植物に導入することも可能であり、同一属間のみでの単離、導入に限定されるものではない。
[Method for producing open / close flower property modified plant, and open / close flower property modified plant obtained by the production method]
By introducing into the genomic DNA of the grass family plant a DNA fragment containing a gene locus that controls open / close flower property obtained by the method for isolating a DNA fragment containing a gene locus that controls open / close flower property according to the present invention, It is possible to produce an open / close flowering modified grass family plant. As the gramineous plant, wheat is preferable, and barley is particularly preferable. In addition, for example, it is also possible to introduce a DNA fragment containing a locus that controls open / close flowering properties isolated from barley into grasses other than barley, and is limited to isolation and introduction only between the same genera It is not done.

上記DNA断片を導入する方法は特に限定されるものではなく、公知の方法を適宜選択して用いることができる。より具体的には、例えばアグロバクテリウムまたはパーティクルガンを用いてイネ科植物のゲノムDNAに導入することによって生産すればよく、これにより、開閉花性改変品種が得られることとなる。例えば、雑誌The Plant Journal(1997) 11(6),1369-1376 には、Sonia Tingay等により、Agrobacterium tumefaciens を用いてオオムギを形質転換する方法が開示されており、この方法を利用して形質転換オオムギを生産可能である。   The method for introducing the DNA fragment is not particularly limited, and a known method can be appropriately selected and used. More specifically, for example, it may be produced by introducing it into the genomic DNA of a gramineous plant using, for example, Agrobacterium or particle gun, whereby an open / close flowering modified variety is obtained. For example, the journal The Plant Journal (1997) 11 (6), 1369-1376 discloses a method for transforming barley using Agrobacterium tumefaciens by Sonia Tingay et al. Can produce barley.

また、目的とする開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を有する植物個体と、当該DNA断片を導入しようとする植物個体との交雑により、開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を、植物に導入することも可能である。この方法では、交雑が可能である限りにおいて、他の種や属の植物が有する開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片の導入が可能である。   In addition, a DNA fragment containing a gene locus that controls the flower-opening / closing property by crossing between a plant individual having a DNA fragment containing the locus that controls the target flower-opening / flowering property and a plant individual into which the DNA fragment is to be introduced Can also be introduced into plants. In this method, as long as crossing is possible, it is possible to introduce a DNA fragment containing a locus that controls the open / close flower property of plants of other species or genera.

本発明にかかる開閉花性改変植物は、上記本発明にかかる生産方法により得られるものである。当該開閉花性改変植物は、開花性の植物に閉花性の表現型を表す対立遺伝子を含むDNA断片を導入した場合には、閉花性の植物が得られる。逆に、閉花の植物に開花性の表現型を表す対立遺伝子を含むDNA断片を導入した場合には、開閉花性の植物が得られる。開花性の品種は空気中に浮遊している赤カビ病菌に感染しやすいため、優良品種の育種においては、閉花性であることが好ましい。したがって、開花性の植物に閉花性の表現型を表す対立遺伝子を含むDNA断片を導入することにより、赤カビ病抵抗性植物を得ることが可能となる。   The open / close flowering modified plant according to the present invention is obtained by the production method according to the present invention. The open / close flowering modified plant is a flowering plant when a DNA fragment containing an allele representing a flowering phenotype is introduced into the flowering plant. On the other hand, when a DNA fragment containing an allele representing a flowering phenotype is introduced into a flowering plant, an opening and closing flowering plant is obtained. Since flowering varieties are susceptible to infection with red mold fungus floating in the air, it is preferable to be flower-closing in breeding excellent varieties. Therefore, by introducing a DNA fragment containing an allele representing a flowering phenotype into a flowering plant, it becomes possible to obtain a plant resistant to red mold.

〔開閉花性改変イネ科植物の選抜方法〕
本発明にかかる開閉花性改変イネ科植物の選抜方法は、上記本発明にかかる遺伝マーカーを指標として開閉花性改変イネ科植物を選抜する方法であればよく、その他の工程、条件、材料等は特に限定されるものではない。例えば、従来公知の作物育種法を利用することができる。
[Selection Method for Opening and Closing Flowering Modified Gramineae Plants]
The method for selecting an open / close flowering modified gramineous plant according to the present invention may be any method as long as it is a method for selecting an open / close flowering modified gramineous plant using the genetic marker according to the present invention as an index, and other steps, conditions, materials, etc. Is not particularly limited. For example, a conventionally known crop breeding method can be used.

より具体的には、例えば、交配等により作出した植物のゲノムDNAを抽出し、本発明に係る遺伝マーカーの遺伝子型を指標として植物を選抜する方法が挙げられる。遺伝マーカーを検出する手段としては、例えば、対象とする植物から抽出したゲノムDNAを鋳型として上記第一または第二プライマーセットのいずれかを用いて増幅したDNA断片について、断片長または断片の制限酵素消化パターンの観察を挙げることができる。   More specifically, for example, a method of extracting a plant genomic DNA produced by crossing or the like and selecting a plant using the genotype of the genetic marker according to the present invention as an index can be mentioned. As a means for detecting a genetic marker, for example, for a DNA fragment amplified using genomic DNA extracted from a target plant as a template and using either the first or second primer set, a fragment length or a fragment restriction enzyme The observation of digestion patterns can be mentioned.

なお本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.

〔使用植物〕
醸造用オオムギ「はるな二条」(Hordeum vulgare ssp. vulgare variety Harunanijo)と野生オオムギ「H602」(Hordeum vulgare ssp. spontaneum H602)との交配から得られたF1の花粉を培養して半数体(haploid)を育成し、自然倍加した倍加半数体(doubled haploid)93個体からなる集団(DH集団)を使用した。
[Used plant]
H1 haploid obtained by cultivating F1 pollen obtained from crossing brewing barley "Hardeum vulgare ssp. Vulgare variety Harunanijo" and wild barley "H602" (Hordeum vulgare ssp. Spontaneum H602) A population (DH population) consisting of 93 doubled haploid 93 individuals that had been bred and naturally doubled was used.

〔連鎖地図の作成〕
本発明者らが有するオオムギEST配列約12万をphredによって再度ベースコールした後、quality score 20でトリミングし、ベクターマスキングを行って3’端約6万配列を得た。これらの配列からphrapによってcontig 8,753、 singlet 6,686からなるUnigeneを作成した。プライマー作成ソフトPrimer3によって、400bpを中心として150-500bpのcDNA配列を増幅するプライマーセット約11,000を作成した。このうち約5,100のプライマーセットについて、はるな二条とH602との間に増幅されるゲノム断片の多型の有無を検出するために、それぞれのゲノムDNAをPCR増幅し、アガロースゲル電気泳動によってバンドの有無、バンド数、バンドサイズを調査し、マーカーとなり得るものを選択した。さらに、バンドサイズに多型のない場合は、増幅断片をダイレクトシークエンスすることにより塩基配列の差異を検出し、39種類の制限酵素に対してCAPS(cleaved amplified polymorphic sequence)化が可能なものをマーカーとして選択した。
[Create a chain map]
About 120,000 barley EST sequences possessed by the present inventors were base-called again with phred, then trimmed with a quality score of 20, and vector masking was performed to obtain about 60,000 sequences at the 3 ′ end. Unigene consisting of contig 8,753 and singlet 6,686 was prepared from these sequences by phrap. About 11,000 primer sets for amplifying a 150-500 bp cDNA sequence centered on 400 bp were created by the primer creation software Primer3. Among these, about 5,100 primer sets, in order to detect the presence or absence of polymorphism of genomic fragments amplified between Haruna Nijo and H602, each genomic DNA was amplified by PCR and the presence or absence of a band was detected by agarose gel electrophoresis. The number of bands and the band size were investigated, and those that could serve as markers were selected. In addition, when there is no polymorphism in the band size, the nucleotide sequence difference is detected by direct sequencing of the amplified fragment, and markers that can be converted into CAPS (cleaved amplified polymorphic sequence) for 39 types of restriction enzymes are markers. Selected as.

以上により、上記はるな二条とH602との交雑F1由来のDH集団について、合計499遺伝子座のマーカーからなる連鎖地図を構築した。この連鎖地図の平均マーカー密度は3.0cM/locus、全長は1,470cMである。   As described above, a linkage map composed of markers of a total of 499 loci was constructed for the DH population derived from the hybrid F1 of Haruna Nijo and H602. This linkage map has an average marker density of 3.0 cM / locus and a total length of 1,470 cM.

〔遺伝子型の判定〕
DH集団各個体の遺伝子型の判定は、上記DH集団の連鎖地図にマッピングされたマーカーを用いて行った。すなわち、各個体の新鮮な葉の組織から分離したDNAを鋳型として、EST配列に基づいて設計したプライマーセットを用いてPCRを行った。断片長多型マーカーについてはPCR産物の電気泳動により遺伝子型を判定した。CAPS(cleaved amplified polymorphic sequence)マーカーについては、PCR産物を制限酵素で消化し、電気泳動により遺伝子型を判定した。
[Determination of genotype]
The genotype of each individual in the DH population was determined using the markers mapped to the linkage map of the DH population. That is, PCR was performed using a primer set designed based on the EST sequence using DNA isolated from fresh leaf tissue of each individual as a template. For the fragment length polymorphism marker, the genotype was determined by electrophoresis of PCR products. For the CAPS (cleaved amplified polymorphic sequence) marker, the PCR product was digested with a restriction enzyme and the genotype was determined by electrophoresis.

〔開閉花性の観察〕
DH集団の各個体について、開花時に開花性か閉花性かを調査し、記録した。
[Observation of opening and closing flowers]
Each individual in the DH population was investigated and recorded as flowering or closing at the time of flowering.

〔連鎖解析〕
連鎖解析は、開閉花性の表現型と上記連鎖地図上のマーカーの遺伝子型との組換え頻度を調べ、最も組換え頻度の少ないマーカーを特定し、開閉花性を支配する遺伝子座の位置を推定した。
[Chain analysis]
Linkage analysis examines the frequency of recombination between the open / close flower phenotype and the genotype of the marker on the linkage map, identifies the marker with the least recombination frequency, and locates the locus that controls open / close flowering Estimated.

〔結果〕
結果を表1に示した。表1から明らかなように、開閉花性を支配する遺伝子座は2H染色体上の、遺伝マーカーk03899とk03044とに挟まれる位置に検出された。開閉花性を支配する遺伝子座は、遺伝マーカーk03899から長腕側に4.9cM、遺伝マーカーk03044から短腕側に7.1cMの位置に座乗することが推定された。
〔result〕
The results are shown in Table 1. As is clear from Table 1, the locus that controls open / close floweriness was detected on the 2H chromosome at a position between genetic markers k03899 and k03044. It was estimated that the locus controlling the open / close floral nature sits at a position of 4.9 cM on the long arm side from genetic marker k03899 and 7.1 cM on the short arm side from genetic marker k03044.

Figure 2005229854
Figure 2005229854

本発明にかかる遺伝マーカーは、開閉花性改変植物の育種、開閉花性を支配する遺伝子の単離等に用いることができ、育種の効率化に大きく貢献することが期待される。したがって、広く農業全般に利用可能であり、さらには、オオムギ等を原料とする食品産業においても有効である。また、生物分野の基礎研究、特に植物ゲノム研究等にも利用可能である。   The genetic marker according to the present invention can be used for breeding of an open / close flower property modified plant, isolation of a gene that controls the open / close flower property, etc., and is expected to greatly contribute to the efficiency of breeding. Therefore, it can be widely used for agriculture in general and is also effective in the food industry using barley and the like as a raw material. It can also be used for basic research in the biological field, particularly plant genome research.

オオムギESTクローン:bah28p12の塩基配列、および当該配列に基づいて設計されたプライマー配列の位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the primer sequence designed based on the base sequence of barley EST clone: bah28p12, and the said sequence. 遺伝マーカーk03899における、H602とはるな二条との間のSNPおよびSNP周囲の塩基配列を示す図である。It is a figure which shows the base sequence around SNP and SNP between H602 and Haruna Nijo in genetic marker k03899. オオムギESTクローン:bags35a12の塩基配列、および当該配列に基づいて設計されたプライマー配列の位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the base sequence of barley EST clone: bags35a12, and the primer sequence designed based on the said sequence | arrangement. 遺伝マーカーk03044における、H602とはるな二条との間のSNPおよびSNP周囲の塩基配列を示す図である。It is a figure which shows the base sequence around SNP and SNP between H602 and Haruna Nijo in genetic marker k03044.

Claims (12)

イネ科植物のゲノムDNA中に存在し、開閉花性を支配する遺伝子座に連鎖する遺伝マーカーであって、
上記開閉花性を支配する遺伝子座から0ないし13センチモルガンの範囲内の距離に位置することを特徴とする遺伝マーカー。
A genetic marker that is present in the genomic DNA of a grass family and is linked to a locus that controls open and close flowering properties,
A genetic marker, wherein the genetic marker is located at a distance within a range of 0 to 13 centimorgans from the gene locus that controls the opening and closing flower properties.
上記イネ科植物がムギ類であることを特徴とする請求項1に記載の遺伝マーカー。   The genetic marker according to claim 1, wherein the gramineous plant is wheat. 上記ムギ類がオオムギであることを特徴とする請求項2に記載の遺伝マーカー。   The genetic marker according to claim 2, wherein the wheat is barley. 上記ゲノムDNAが2H染色体であることを特徴とする請求項3に記載の遺伝マーカー。   The genetic marker according to claim 3, wherein the genomic DNA is 2H chromosome. 配列番号1に示される塩基配列を有するプライマーと、配列番号2に示される塩基配列を有するプライマーとの組み合わせである第一プライマーセットを用いて増幅されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の遺伝マーカー。   5. The amplification according to claim 1, wherein the amplification is performed using a first primer set which is a combination of a primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and a primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. The genetic marker according to any one of claims. 配列番号3に示される塩基配列を有するプライマーと、配列番号4に示される塩基配列を有するプライマーとの組み合わせである第二プライマーセットを用いて増幅されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の遺伝マーカー。   5. The amplification according to claim 1, wherein the amplification is performed using a second primer set which is a combination of a primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 and a primer having the base sequence shown in SEQ ID NO: 4. The genetic marker according to any one of claims. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の遺伝マーカーを用いて開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を単離することを特徴とするDNA断片の単離方法。   A method for isolating a DNA fragment, comprising isolating a DNA fragment comprising a locus that controls open / close flowering properties using the genetic marker according to any one of claims 1 to 6. 請求項7に記載の単離方法により得られた上記開閉花性を支配する遺伝子座を含むDNA断片を、イネ科植物のゲノムDNAに導入することを特徴とする開閉花性改変イネ科植物の生産方法。   A DNA fragment containing the gene locus controlling the open / close flower property obtained by the isolation method according to claim 7 is introduced into the genomic DNA of the grass family plant. Production method. 上記イネ科植物がムギ類であることを特徴とする請求項8に記載の開閉花性改変イネ科植物の生産方法。   The method for producing an open / close flowering modified grass plant according to claim 8, wherein the grass plant is a wheat. 上記ムギ類がオオムギであることを特徴とする請求項9に記載の開閉花性改変イネ科植物の生産方法。   The method for producing an open / close-flowering modified gramineous plant according to claim 9, wherein the wheat is a barley. 請求項8ないし10のいずれか1項に記載の開閉花性改変イネ科植物の生産方法によって得られた開閉花性改変イネ科植物。   An open / close flowering modified gramineous plant obtained by the production method of an open / close flowering modified gramineous plant according to any one of claims 8 to 10. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の遺伝マーカーを指標として開閉花性改変イネ科植物を選抜する方法。   A method for selecting an open / close flowering modified grass plant using the genetic marker according to claim 1 as an index.
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