3種のジャガイモシストセンチュウ抵抗性遺伝子の同時検出と遺伝資源の評価

要約

3種のジャガイモシストセンチュウ抵抗性遺伝子に連鎖するDNAマーカーの同時検出が可能であり、抵抗性遺伝子の有無が効率的に評価できる。遺伝資源の評価結果は新たな抵抗性系統の選定に活用できる。

  • キーワード:バレイショ、ジャガイモシストセンチュウ、抵抗性遺伝子、DNAマーカー
  • 担当:ブランド農産物開発・バレイショ品種開発・利用
  • 代表連絡先:電話 011-857-9260
  • 研究所名:北海道農業研究センター・畑作研究領域
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

現在日本国内で発生が確認されているジャガイモシストセンチュウ(PCN)は、Ro1のみであり、抵抗性遺伝子H1を利用した抵抗性品種で対応している。一方海外で発生地域が拡大しており、国内への侵入も懸念される別のPCNに対しては、H1では対応することができない。別のPCNへの対応及び遺伝的多様性拡大の観点から他の抵抗性遺伝子の利用は重要である。しかしながら、国内におけるH1以外の抵抗性遺伝子の有無に関する知見はほとんどなく、他の抵抗性遺伝子の有無を明らかにする必要があるが、国内未発生のPCNを用いた大規模な接種検定は、防疫上困難である。そこで接種検定の代わりに3種のPCN抵抗性遺伝子を標的とするDNAマーカーを用いて遺伝資源を評価し、Ro1以外のPCNに対して抵抗性を示す可能性のある品種・系統を選抜することを目的とする。

成果の内容・特徴

  • PCN抵抗性遺伝子H1、Gro1-4、Gpa2を標的とした4組のDNAマーカーによって3種の抵抗性遺伝子の有無を識別できる(表1)。N146及びN195は竹内ら(2008)によってH1を挟むように設計されたマーカーであり、両マーカーが増幅すればほぼ確実にH1を持つ。Gro1-4-1、Gpa2-2及びGBSSI-3は遺伝子の配列を元に、抵抗性遺伝子を特異的に増幅するように新たに設計したマーカーである。
  • 一回の反応で3種の抵抗性遺伝子を同時に検出することができ、効率的に抵抗性遺伝子の有無を判別できる。また、バレイショの顆粒性澱粉合成酵素遺伝子(GBSSI)を検出するプライマーを追加し、必ず853bpの増幅断片が得られるように設計することでPCRエラーによる誤判定を防止できる(表1、図1)。
  • 同時検出は表2に示した反応条件で行う。
  • 国内及び海外の品種、育成系統などを含む813点の遺伝資源の内、147点でH1のみ、25点でGpa2のみ増幅する。117点でH1及びGpa2が増幅し、1品種でGro1-4が増幅する。いずれのマーカーも増幅しない品種・系統は523点である(表3)。

成果の活用面・留意点

  • 遺伝資源の評価結果を元にRo1以外のPCNに対して抵抗性を示す可能性のある品種・系統を選抜することができ、抵抗性遺伝子を持つ品種・系統から優先的に接種検定を行うことが出来る。
  • 同時検出法を利用することによって、抵抗性遺伝子の集積系統を効率的に選抜することができる。
  • 本結果はDNAマーカーのみによる評価結果であり、防疫上の理由からRo1以外のPCNに対する抵抗性の確認は行っていないものの、これらの抵抗性遺伝子を持つことで抵抗性を示す可能性が高いことは文献から明らかとなっている。

具体的データ

 表1～3、図1

その他

  • 中課題名:周年安定供給が可能な高品質のバレイショ品種及びその管理技術の開発
  • 中課題番号:320a0
  • 予算区分:交付金
  • 研究期間:2010～2011年度
  • 研究担当者:浅野賢治、小林 晃、津田昌吾、西中未央、田宮誠司
  • 発表論文等:Asano et al. (2012) Breed. Sci. 62 (2):142-150