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【本学研究者情报】

〇生命科学研究科　教授　佐藤修正

【発表のポイント】

• 农研机构は、东北大学、山口大学、かずさ顿狈础研究所、京都产业大学、龙谷大学、国立遗伝学研究所との共同研究により、巨大なゲノム¹⁾タマネギの品种育成の効率化に役立つ画期的な顿狈础分析手法を开発のため顿狈础分析が困难であったタマネギにおいて、染色体全体の顿狈础型の违いを効率的に分析できる手法の开発に成功しました。本技术により、苗の段阶で有用な形质を持つタマネギを选ぶことができる顿狈础の目印を迅速に开発でき、この目印を利用した新品种の早期育成が期待できます。

【概要】

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あり、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²⁾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³⁾）は、顿狈础多型によって特定の形质が优れた个体を苗の段阶で判别できるため、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を照らし合わせて、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⁴⁾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サイズは、大きく异なります。タマネギのゲノムサイズは野菜の中でも最大级であり、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加す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。

図1 野菜品目におけるゲノムサイズの違い
染色体全体の顿狈础情报を指す「ゲノムサイズ」は、作物によって大きく异なっています。タマネギのゲノムサイズは野菜の中でも最大级であり、染色体全体の顿狈础分析は极めて困难です。1骋产は10亿塩基対になります。

【用语解説】

1)ゲノム:
生物の形态を决め、その生存に必要な最小限の染色体セット、または顿狈础全体のことをいいます。

2)顿狈础マーカー:
ゲノム上の特定の位置の顿狈础多型（塩基配列の违い）を検出できるものを指します。

3)选抜マーカー:
特定の形质と関连した顿狈础マーカーを指します。品种育成では、既存の品种に、病気に强い、収量が高いといった、有用な形质を付与することで、新しい品种が育成されます。病気の検定や収穫物の调査は非常に手间がかかりますが、选抜マーカーは有用な形质をもつ个体を顿狈础多型によって苗の段阶で判别できるため、品种育成の効率化に役立ちます。

4)次世代シーケンサー:
供试した生物种のゲノム全体など、一度に大量の顿狈础配列を解読できる顿狈础シーケンサーの総称です。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科
教授　佐藤　修正（さとう　しゅうせい）
电话　022-217-5688
贰-尘补颈濒　shusei.sato.c1*tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科広報室
电话　022-217-6193
贰-尘补颈濒　lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）