JP2013066385A - イネの第3染色体にある新規の短稈晩生遺伝子のdnaマーカー選抜方法 - Google Patents
イネの第3染色体にある新規の短稈晩生遺伝子のdnaマーカー選抜方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】イネ科植物の第3染色体上に存在するDNAマーカーであって、d63(t)遺伝子と連鎖しているDNAマーカーを検出することによって、d63(t)遺伝子の存在を判別することを特徴とする、短稈晩生イネ科植物の選抜方法。
【選択図】なし
Description
しかしながら、d60遺伝子は、実用化には至っていない。
したがって、sd1遺伝子に代わる新規な短稈遺伝子が求められている。
[1]イネ科植物の第3染色体上に存在するDNAマーカーであって、d63(t)遺伝子と連鎖しているDNAマーカーを検出することによって、d63(t)遺伝子の存在を判別することを特徴とする、短稈晩生イネ科植物の選抜方法、
[2]DNAマーカーがd63(t)遺伝子と組換え価15%以内で連鎖している、上記[1]記載の方法、
[3]DNAマーカーが第3染色体の短腕末端から34〜37Mbの距離にある、上記[1]または[2]記載の方法、
[4]DNAマーカーがRFLPマーカー、AFLPマーカー、SSRマーカー、STSマーカー、SNPマーカー、およびRAPDマーカーからなる群から選択される、上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の方法、
[5]DNAマーカーがRM1038、RM1373およびRM2187からなる群から選択される1つ以上である、上記[4]記載の方法、
[6]短稈晩生遺伝子d63(t)、および
[7]イネ科植物の第3染色体の短腕末端から34〜37Mbの位置に存在する短稈晩生遺伝子d63(t)
を提供する。
d63(t)遺伝子を有する系統とd63(t)遺伝子を持たない他の系統との交雑F2を展開し、d63(t)ホモ型F2個体から得たゲノムDNAに対し、特異的なパターンを示すイネ科植物の第3染色体上のDNAマーカーを見出す。d63(t)遺伝子を有する系統としては、例えば、黄金晴を用いる。d63(t)遺伝子を持たない他の系統としては、限定するものではないが、例えば、コシヒカリを用いることができる。
「DNAマーカー」とは、遺伝分析のための目印(マーカー)として利用することができる、個体または系統によって塩基配列に違いが見られるDNA多型を意味し、例えば、RFLP(制限酵素DNA断片長多型)、AFLP(増幅断片長多型)、SSR(単純反復配列)、STS(配列タグ部位)、SNP(一塩基多型)、RAPD(ランダム増幅断片多型)などの種類がある。
なお、組換え価は以下の式によって求められる。
組換え価(%)=(組換え型配偶子数/全配偶子数)×100
〔DNA抽出〕
植物体(またはその一部)を液体窒素で凍結粉砕し、DNA抽出液を加え、振盪しながらインキュベートする。この溶液をから、抽出および重合沈殿によって、高分子DNAをスプールアウトする。スプールアウトしたDNAを精製し、DNA溶液を製造する。
〔PCR〕
各イネ科植物体から抽出した上記ゲノムDNAを鋳型にして、DNAマーカーに特異的なプライマーおよびDNAポリメラーゼ等を含む反応液を調製する。サーマルサイクラー等を用いて、変性・アニーリング・伸長の一連の反応を繰り返し行う。次いで、得られたPCR産物を電気泳動する。PCRの反応条件およびプライマーは、例えばTheor Appl Genet (2000)100:697-712を参考にすることができる(この文献を、参照により本明細書の一部とする)。
コシヒカリと黄金晴の交雑F2を育成し、F2系統から任意に選択したF354系統530個体を育成し、全個体について稈長、到穂日数および草型を調査した。
その結果、F2でコシヒカリ型長稈早生であった43系統のうち、12系統がF3で長稈早生であり、31系統がF3で短稈晩生および長稈早生に分離した。F2で黄金晴型短稈晩生であった個体の後代11系統は全て、短稈晩生で固定した。すなわち、F2の分離比は、コシヒカリ型長稈早生ホモ接合(D63(t)D63(t))12系統:ヘテロ型(D63(t)d63(t))31系統:黄金晴型短稈晩生ホモ接合(d63(t)d63(t))11系統となり、1:2:1の分離比に適合した(χ2=1.26、0.50<P<0.75)。このことから、短稈形質と晩生形質が1個の主導遺伝子によって支配されていることが明らかになった。この遺伝子を「d63(t)」と命名した。
コシヒカリと黄金晴の交雑F3により固定が確認されたF2短稈晩生ホモ型(d63(t)d63(t))個体に対し、イネのゲノムを網羅するように12本の各染色体当たり3〜5個ずつ(但し、第3染色体においては10個)合計57個のDNA多型を示すSSRマーカーを適用して、各SSRマーカーとの連鎖について調べた。なお、第3染色体上のSSRマーカーは全て、両親品種間でDNA多型を示すものであった(図1)。
マーカーRM1038について、フォワードプライマー:TGGTTCGATTCGGATTTC(配列番号1)およびリバースプライマー:AAGCTATTCACAAGCAGCTC(配列番号2)。
マーカーRM1373について、フォワードプライマー:TGCTATACCCAAATGTCCAAGC(配列番号3)およびリバースプライマー:ATCTTCTGAGTGCTGCCAAGC(配列番号4)。
マーカーRM2187について、フォワードプライマー:GTCATTTGAAGTAAATCCGT(配列番号5)およびリバースプライマー:GGTCTACTTGCGAAATAAGT(配列番号6)。
マーカーRM5916について、フォワードプライマー:GCTATAAGAATCGTATTAAG(配列番号7)およびリバースプライマー:TACTGCTATTAAAGTCAGAA(配列番号8)。
マーカーRM8068について、フォワードプライマー:AAACCTCTCGCTGTAATTAG(配列番号9)およびリバースプライマー:TGAACATTTATTGATATGGTAAA(配列番号10)。
コシヒカリd60系統と黄金晴の交雑F2144個体を育成し、全個体について出穂日、稈長、草型を調査した。その結果、F2では、その両親イネ品種(コシヒカリd60系統および黄金晴)を上回る長稈個体から下回る極短稈個体まで分離した。
実施例2に記載の方法にしたがって、F2の各個体からゲノムDNAを抽出し、該DNAを鋳型とし、マーカーに特異的なプライマーを用いてPCR増幅した。RM1038に対するプライマーは実施例2に記載のとおりである。RM6375に対するプライマーは、フォワードプライマー:CGAATGGAACGACAAGAGATGC(配列番号11)およびリバースプライマー:ATAGATCGACAACGTAGATCCACAG(配列番号12)であった。
したがって、これら2つのSSRマーカーによって、品種育成のプロセスにおいてd63(t)遺伝子とd60遺伝子を明確に区別してDNA診断でき、d63(t)遺伝子を持つ短稈イネならびにd63(t)遺伝子とd60遺伝子を共に持つ短稈イネを迅速に選抜することができる。
Claims (7)
- イネ科植物の第3染色体上に存在するDNAマーカーであって、d63(t)遺伝子と連鎖しているDNAマーカーを検出することによって、d63(t)遺伝子の存在を判別することを特徴とする、短稈晩生イネ科植物の選抜方法。
- DNAマーカーがd63(t)遺伝子と組み換え価15%以内で連鎖している、請求項1記載の方法。
- DNAマーカーが第3染色体の短腕末端から34〜37Mbの距離にある、請求項1または2記載の方法。
- DNAマーカーがRFLPマーカー、AFLPマーカー、SSRマーカー、STSマーカー、SNPマーカー、およびRAPDマーカーからなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- DNAマーカーがRM1038、RM1373およびRM2187からなる群から選択される1つ以上である、請求項4記載の方法。
- 短稈晩生遺伝子d63(t)。
- イネ科植物の第3染色体の短腕末端から34〜37Mbの位置に存在する短稈晩生遺伝子d63(t)。
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