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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 SSRマーカー連鎖地図を利用したクロマツのマツ材線虫病抵抗性遺伝子群のQTL解析
白石 進
研究期間: 2005-2006
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概要: 現在,1998年に選抜されたマツ材線虫病に対する抵抗性16個体(第一世代抵抗性クローン)をベースに第二世代抵抗性マツの開発を進めており,その中で使用する信頼性の高い家系管理システムの開発を行った。 前述の第一世代抵抗性16クローンから自然交配種子を採種し,単相胚乳(雌性配偶体)家系を作成し,前年度開発した2塩基繰返しSSR(simple sequence repeats,[CT]n)の分離を確認した。さらに,昨年に引き続き,TAC(triplex affinity capture)法とPIMA(PCR-based isolation of microsatellite assay)法を組合せた分析系を用いて,2塩基繰返しSSRの探索を行い,さらに約500の候補DNA領域を単離し,96個の2塩基繰返し配列を内在するDNA領域を得た。 一方,2塩基繰返しSSRに比べ,親子鑑定等で信頼性が高い3塩基繰返しSSRについて昨年度に引き続き調査した。その結果,[CTT]nの3塩基繰返しSSRにおいて,[CTT]n配列を含む数十塩基からなる配列がマツのゲノム中に高頻度で散在している可能性が明らかとなった。このマツゲノムに存在する散在型反復配列の特性を利用して,クロマツにおける[CTT]・3塩基繰返しSSRの開発法を検討し,効率的な開発系を確立した。この繰り返し配列の繰返し数は,最高で10回前後であり,非常に高い変異性を有するマーカーは今のところ得られていない。 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 DNA分子、マーカーによる森林の繁殖構造研究法の確立
白石 進
研究期間: 1993
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概要: 森林の繁殖構造に関する研究は、これまで有力な研究手法がなかったこともあり、ほとんど進展していない。本研究では、DNA分子マーカーを利用して、親から子への遺伝子の流れを追跡することによって、繁殖構造の解明を試みた。モデル林として、九州大学宮崎地方演習林内に100m×80mの調査プロットを設定し、その中のアカシデ個体群を対象とした。DNA分子マーカーとしてはPCR(polymerase chain reaction)法を利用したRAPD(random amplified polymorphic DNA)マーカーを使用した。 その結果、沢によって分けられる2つの集団間で遺伝子組成に違いのあることがDNAレベルで確認され、家系構造の存在が明らかにされた。また、コンピュータプログラムを開発し、得られた。 RAPD分析データ(16プライマーの30遺伝子)を用いて、プロット内の全個体間組合せについて親子鑑定を行ったところ、親子の可能性の高い数組合せが得られた。この組合せに対しさらに遺伝子数(17遺伝子)を増やしてRAPD分析した結果、このうちの1組が真の親子(両親と子)であることが明らかになった。以上のように、DNA分子マーカーをこの分野の研究に導入することにより、これまで不可能であった森林の詳細な繁殖構造の解明が可能であることが示された。 また、より利用しやすいDNA分子マーカーを開発することを目的に、スギを対象樹種としてゲノム中のマイクロサテライト領域における高変異性(VNTR(variable number of tandem repeats))マーカーを開発するためのゲノムDNAライブラリーを作成した。このVNTRマーカーの利用によって、より簡便に(より少ない分析量で)繁殖構造の解明を進めることが可能となる。 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 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
5.
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