SNPマーカーを利用したニホンナシ高密度連鎖地図

要約

本連鎖地図は、発現遺伝子情報に由来するSNPマーカーを主として構築された、ニホンナシ「豊水」の高密度連鎖地図である。ニホンナシゲノムの大部分をカバーしていると考えられ、リンゴやセイヨウナシ標準連鎖地図との対応付けが可能である。

  • キーワード:ニホンナシ、連鎖地図、SNPマーカー、発現遺伝子、DNAマーカー育種
  • 担当:果樹・茶・果樹ゲノム利用技術
  • 代表連絡先:電話 029-838-6453
  • 研究所名:果樹研究所・品種育成・病害虫研究領域
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

果樹は幼若期間が長く、播種から開花・結実までに長い期間を要することから、DNAマーカーを用いた実生個体の早期選抜は非常に有用である。しかしながらDNAマーカー選抜育種を行うためには、高精度DNAマーカーの開発と、基盤となる連鎖地図の構築が必須である。DNAマーカーのなかでも、SNP(一塩基多型)マーカーは共優性を示すだけでなく多サンプル・多マーカーの解析が容易である。そこで、ニホンナシにおけるDNAマーカー選抜育種を進めるため、SNPマーカーの開発およびニホンナシ高密度連鎖地図の構築を行う。

成果の内容・特徴

  • ニホンナシ「豊水」の連鎖地図は、SNPマーカーを中心に951種類のマーカーから構成され、22連鎖群、地図距離1,341.9cM、平均マーカー間距離1.41cMである(図1)。マップされたマーカーの内訳は、SNPマーカーが670、ニホンナシ由来のSSRマーカーが135、リンゴ由来のSSRマーカーが127、その他のマーカー19種類である(表1)。このうち、670のSNPマーカーが新たに開発されたマーカーである。
  • この連鎖地図は、「バートレット」×「豊水」のF1集団(63個体)を用いて、シュードテストクロス法によって構築されている。22連鎖群のうち20連鎖群は、セイヨウナシやリンゴと共通のSSRマーカーをアンカーとして、セイヨウナシやリンゴの標準連鎖地図(n=17)との対応付けが可能である。残る2連鎖群については、SNPマーカーのみで構成されており、対応する連鎖群および染色体領域は不明である。
  • SNPマーカーの開発には、ニホンナシ「豊水」の花や果実などの組織から作成した11種類のcDNAライブラリーに由来する発現遺伝子等の塩基配列情報が使用されている。514種類のSNPマーカーは、既知の遺伝子配列との配列類似性検索から、遺伝子機能が推定できる。

成果の活用面・留意点

  • 今回構築したニホンナシの連鎖地図は、高密度かつニホンナシゲノムの大部分をカバーしていると考えられることから、有用形質の選抜マーカーの開発など、ゲノム情報を利用したDNAマーカー育種への利用が可能である。
  • SNPマーカー開発の基となったニホンナシ「豊水」の塩基配列情報は、公的塩基配列データベースに登録済みである(DDBJ Sequence Read Archive: DRA001738)。
  • 本連鎖地図上に座乗しているSNPマーカーは、ニホンナシ品種・系統間の多型の検出に利用可能であり、品種識別や親子鑑定に用いることができる。
  • SSRやSNPマーカーによる検出には、DNAシーケンサーやビーズアレイスキャナーなどの専用機器が必要である。

具体的データ

図1,表1

その他

  • 中課題名: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
  • 中課題整理番号:142g0
  • 予算区分:交付金、委託プロ(新農業展開)
  • 研究期間:2010～2013年度
  • 研究担当者:寺上伸吾、西谷千佳子、國久美由紀、白澤健太(かずさDNA研)、佐藤修正(かずさDNA研)、田畑哲之(かずさDNA研)、栗田加奈子(生物研)、金森裕之(生物研)、片寄裕一(生物研)、高田教臣、齋藤寿広、山本俊哉
  • 発表論文等:
    1)Terakami S. et al. (2014) Tree Genet. Genomes 10:853-863
    2)Terakami S. et al. (2013) Acta Hort. 976:463-469