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1.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of マイクロサテライトDNAマーカーによる主要林木のジーンマッピング — Genetic mapping in Japanese coniferous tree species using microsatellite DNA markers
白石 進 ; SHIRAISHI Susumu
研究期間: 2001-2002
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概要: 本研究は2年計画で実施し、主として次の成果を得ることができた。 (1)ゲノム中に散在するマイクロサテライトDNA(SSR;simple sequence repeats)領域を効率的に単離するため、TAC(triplex affinlty capture)法によるSSRマーカー開発法を確立した。 (2)モデルDNA(rbcL遺伝子に、[CT]_10、[CT]_15、[CT]_20、[CT]_25を挿入したDNA分子)を用いて、三重らせんDNA形成時のpH、温度条件等について検討した結果、pH64〜70の条件下で、繰り返し数の大きい(20回以上)SSR領域が選択的に単離できた。 (3)単離SSR分子のクローニングとこれを保有するコロニーの効率的なスクリーニングのために、PIMA(PCR-based isolation of microsatellite arrays)法の改良を行った。 (4)TAC法を用いて、スギ、クロマツ、ヒノキ、アカシアの4樹種のゲノムDNAを対象として、SSR領域のスクリーニングを実施し、スギで約300個のSSRの解析を行った。その塩基配列情報を基に、SCAR(sequence characterized amplified region)化し、PCRべースのSSRマーカーを開発した。 (5)スギ(早良1号の単相胚乳家系)、ヒノキ(姶良32号×薩摩8号の人工交配家系)、クロマツ(志摩64号の単相胚乳家系)、カラマツ(グイマツ)(カラマツ×グイマツの種間雑種個体の単相胚乳家系)の4樹種において、連鎖地図作成のための研究材料を作成した。 続きを見る
2.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 吸収源CDMで要求される「追加性」要件達成のためのアカシア林業の育種技術的対応 — Constructing a new breeding system for afforestation CDM in tropical Acacia forestry
白石 進 ; SHIRAISHI Susumu
研究期間: 2005-2008
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概要: 本研究で得られた成果は次の通りである。 (1)新育種システムの根幹となるDNAタイピング法(親子鑑定システムとクローン鑑定システム)を完成させた。 (2)パルプ収量(容積密度等)およびパルプ化特性(リグニン含量)の個体間変異を評価し,プラス木の選抜を行った。 (3)第三世代以降の育種基盤となるアカシアマンギウムとアカシアアウリカリフォルミスの第二世代精英樹選抜集団林を,インドネシア・ボゴールに造成した。 (4)優良種間雑種創出の基盤となる雑種採種園(bi-species seedling seed orchard)をインドネシア・中部ジャワに整備した。 続きを見る
3.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 検定林レス次代検定法によるマツノザイセンチュウ抵抗性クロマツクローンの抵抗性評価 — An evaluation system of resistance ability of Japanese black pine clones against pine wood nematode based on parentage diagnoses using DNA molecular markers
白石 進 ; SHIRAISHI Susumu
研究期間: 2000-2001
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概要: 検定林レス次代検定法を用いたクロマツのマツノザイセンチュウ病抵抗性クローンの抵抗性評価システムを確立するために、このシステムの基盤技術となる親子鑑定法について検討した。特に、針葉樹の葉緑体DNAが父性遺伝する特性を利用して、親子鑑定において父親(花粉親)を特定するためのDNA分子マーカーの開発を進めた。その概要は次の通りである。 1.葉緑体DNA上の塩基配列多型を明らかにするために、クローン(16クローン)の52非コード領域(計13,360bp)とコード領域(5,209bp)、合計18,569bpの塩基配列を決定した。これは全葉緑体ゲノムの1/7である。その結果、5箇所の領域で7つの種内変異が認められた。これらの変異は一塩基置換が2箇所、多型的SSRが3箇所、逆位が1箇所、挿入・欠失が1箇所であった。 2.葉緑体DNA中に散在するSSR(simple sequence repeats)変異を調査した。調べた12箇所のSSR領域のうち、5箇所で合計11種類の変異が確認された。 3.葉緑体DNAが父性遺伝する特性を利用して、今回開発した葉緑体DNA分子マーカーの事業用(採種園産)種子への応用を行った。種子中の胚乳組織は母親の葉緑体DNA型を、胚組織は父親の葉緑体DNA型をもつため、種子の胚乳と胚の葉緑体DNAを別々に分析することにより種子の生産に関与した母樹と花粉親を特定することができる。採種園産種子を用いて抵抗性クローンの母親もしくは父親としての寄与率を評価した結果、少数のクローンのみが種子生産に寄与している実態が明らかとなり、採種園管理上の大きな問題が指摘された。 4.この葉緑体DNAマーカーと核SSRマーカーを用いることにより、検定林を使用しない次代検定が可能である。 続きを見る
4.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of DNA分析技術を利用した新たな林木育種システムの構築-DNA分子マーカーによる家系管理技術を用いた次代検定システムを中心として- — Construction of a new improvement system using DNA molecular technique in the forest tree species
白石 進 ; SHIRAISHI Susumu
研究期間: 1997-1999
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概要: DNA分析技術を導入した効率的な育種システムを構築する上で必要となるDNA分子マーカーの開発を行うと共に、その応用を試みた。 1.品種識別のための新たなDNA分子マーカーの開発:アカシアマンギウムおよびスギにおいて、RAPD(random amplified polymorphic DNA)フラグメントのSCAR(sequence characterized amplified regions)化を行った。この結果、両樹種においてそれぞれ18個以上の多型SCARマーカーが開発された。これらのマーカーを組合せ、multiplex-PCR(polymerase chain reaction)分析することにより、約26万(21^8)品種を識別できる分析系(MuPS;multiplex-PCR of SCAR markers)を確立した。 2.クロマツ葉緑体DNAにおける種内変異の探索:BESS(base excision sequence scanning)分析とCFLP(cleavase fragment length polymorphism)分析およびSSR(simple sequence repeats)分析を行った。その結果、葉緑体DNA遺伝子間スペーサー領域に8個の変異のあることを確認した。これらのマーカーを親子鑑定に応用することにより、花粉親(父親)を特定可能となった。 3.MuPS分析による九州産スギ在来品種と精英樹の再整理:MuPS分析系を用いて、在来品種(77品種)と精英樹(589クローン)のMuPS型を決定し、データベースを構築した。九州産スギ精英樹には、多くの在来品種が含まれていた。また、精英樹中には、在来品種としては認知されていないクローンも多数存在していた。重複したクローンは今後削除する必要がある。 続きを見る
5.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of DNA指紋法の林木遺伝育種研究への利用のための基礎研究
白石 進
研究期間: 1991
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概要: 遺伝育種研究を深化させる上で,優れた遺伝的指標(遺伝子マ-カ-)の開発が必要不可欠である.本研究ではDNA指紋の手法を林木を対象とした研究分野に導入し,実用化するための基礎的研究として,きわめて高い変異性を検出することができるプロ-プおよびプライマ-の開発とその評価を行った. 研究対象樹種として主としてスギを用いて,まず,全DNAの単離法として現在広く用いられているCTAB法について改良を加えた.その結果,DNA回収率が著しく向上し,また,DNA純度もRFLP(制限酵素断片長多型)分析およびPCR(polymerase chain reaction)を行うのに十分であった.この確立された抽出法を用いて,九州地域の20精鋭樹クロ-ンからDNAの単離を行った. 一方,DNA指紋に有効なプロ-ブとプライマ-の検索を行った.現在,DNA指紋の主流となっているRAPD法とM13法について検討した.まず,RAPD法では,合成した25組のプライマ-(10bps)対を用いてPCRによりDNAを増幅し,アガロ-ス電気泳動パタ-ン(DNA型)における変異の検出を試みたが,高い変異性を示すプライマ-対を見い出すことはできなかった.しかし,λファ-ジの1種であるM13の塩基配列の一部(約500bps)をプロ-ブとしたRFLPにおいて高い変異性が認められた. このプロ-ブを用いて,先に述べた20精鋭樹クロ-ンの識別を試みた結果,同一のDNA型を示す個体は認められず,このプロ-ブがスギのDNA指紋においてきわめて有効であることが明かとなった.これにより,今後,品種および精鋭樹クロ-ンの分類・同定,交配家系における親子鑑定,天然林での繁殖構造の解明などが可能となった. 続きを見る
6.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of DNA型によるスギ品種区分とそれに基づく品種特性の再評価-九州地域のさし木品種を中心として- — A new identification system of sugi (Cryptomeria japonica) cultivars based on DNA typing
白石 進 ; SHIRAISHI Susumu
研究期間: 1994-1996
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概要: 本研究は3年計画で行われ、九州産スギ在来品種および精英樹クローンのDNA型に基づく再整理を進めると共に、より再現性および信頼性の高いマイクロサテライトDNAマーカーの開発を行った。詳細は次の通りである。 1.RAPD法による九州産在来品種のDNA型分析:九州産在来品種である84品種約550個体のRAPD(random amplified polymorphic DNA)分析結果を基に、DNA型により新品種区分を行った。九州産在来品種のうち、53品種はモノクローン品種であり、残りの31品種は複合クローン品種であることが判明した。また、精英樹選抜育種事業で選ばれた精英樹クローン(約620個体)について同様の分析を行い、在来品種との関連性を検討した。 2.マイクロサテライトDNA変異を利用した新鑑定技術の開発: RAMP (random amplified microsatellit polymorphism)法を用いて、スギゲノムDNAから、(GT)n、(CT)nの2塩基繰り返しおよび(TAT)n、(AAT)nの3塩基繰り返し配列(マイクロサテライト)の探索を進めた。その結果、信頼性の高いマーカーとして31遺伝子座が利用可能となった。各マーカーの変異性(品種識別能)を評価するために、ヘテロ接合体率を算出したところ、ヘテロ接合体率が50%以上の遺伝子座が12個あった。このうちヘテロ接合体率がきわめて高い8遺伝子座について、そのマイクロサテライトを含む領域のDNA塩基配列を決定し、これらのマーカーのSTS (sequence tagged site)化を行った。これにより、より簡便で信頼性のきわめて高い新たな品種鑑定システムの構築が可能となった。 続きを見る