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コムギ縞萎縮ウイルスⅠ型抵抗性のQTL解析と育種的利用のための研究

西尾(小島), 久代 筑波大学 DOI:10.15068/0002000827

2021.08.02

概要

本研究の目的は、国内で最も広く発生している WYMV-I 型に対するコムギ縞萎縮病抵抗性育種に資するため、これまでに国内外で報告された WYMV 抵抗性遺伝子に関する知見を活用し、WYMV-I 型抵抗性 QTL を同定して育種に利用可能な DN♙ マーカーを開発することと、この抵抗性 QTL の特徴を把握し、育種利用する際の問題点を解決することである。

第 2 章では、国内における WYMV の3 タイプの病原型に対する、2D 染色体⾧腕、3B 染色体短腕、5♙ 染色体⾧腕上の抵抗性遺伝子の効果を検証することを目的として、国内のコムギ 165 品種からなる品種セットの WYMV の I 型から III 型に対する反応を網羅的に調査し、抵抗性に連鎖する DN♙ マーカーによるハプロタイプ解析の結果と合わせて考察した。第 3 章の第 1 節では、第 2 章において WYMV-I 型抵抗性への関与が示された 2DL 上の領域について詳細に調査するため、 抵抗性品種である「 ゆめちから」 を片親に持つ倍加半数体( Doubled haploid: DH) 集団を用いて WYMV-I 型に対する抵抗性 QTL の解析を行い、さらに、抵抗性の導入において QTL 解析により見出された連鎖マーカーが有効かどうか検討した。第 2 節では、「ゆめちから」において同定された抵抗性 QTL( Q.Ymym) の領域に新たに DN♙ マーカーを作成し、遺伝的組換え個体を取得することにより Q.Ymym の候補遺伝子領域を狭めた。また、コムギの参照ゲノム配列を活用して Q.Ymym の物理地図上の位置を特定した。抵抗性遺伝子を育種利用する際には不良形質との連鎖引きずりの問題を解消しておくことが重要であるため、第 4 章では、Q.Ymym を有効利用するための育種素材の開発を目的として、生麺の色相劣化の原因となる、ポリフェノール酸化酵素の高活性型遺伝子と Q.Ymym 間の強連鎖を解消した系統を選抜し、その形質を評価した。

以上のように、本研究ではコムギ縞萎縮病抵抗性品種「ゆめちから」由来の WYMV-I 型抵抗性について QTL 解析を行い、抵抗性育種においてこれを有効利用するための新規の育種素材を開発・評価した。本研究において得られた知見および育種素材を活用することにより、従来のコムギ縞萎縮病抵抗性育種と比較して、格段に効率的な抵抗性育種が可能になることが期待できる。また、コムギにおいて最も重要な品質の一つである生麺の色相の低下を招くことなく抵抗性を導入することが可能になり、高品質と抵抗性を併せ持った品種の育成が可能になると考えられる。

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