アカクローバ（Trifolium pratense L.）におけるDNAユマーカーの開発とその育種的利川に関する研究

摘要

本研究は選抜DNAマーカーを用いたアカクローバ育種法の開発の資とすることを目的として、第一にRFLPおよびマイクロサテライト配列を利用したDNAマーカーの開発と連鎖地図の作成を行い、第二に開発したDNAマーカーの育種素材に対する応用性の検証と越冬性に関するQTL解析を行うことでアカタローバのDNAマーカーの開発とその育種的利用法について論述したものである。以下にその概略を記す。1．cDNA由来のRFLPマーカーと戻し交雑集団を用いてアカクローバの連鎖地図を作成した。作成した連鎖地図は7つの連鎖群上に157のRFLPマーカーと1つの形態マーカーがマップされた。連鎖地図の全長は、535．7cMで2つの座の間の平均距離は3．4cMであった。本連鎖地図はクローバ屑ではじめて作成された地図である。2．遺伝子領域の配列に由来しアガロースゲルで多型検出が可能なマイクロサテライトマーカーの作出と連鎖地図の作成を行った。4種類のライブラリーを作成し、SSR配列を含むクローンの同定を行って7244のSSRプライマーペアを設計した。プライマーを設計した配列のうち82％が既知遺伝子の配列と相同性があった。マッピング集団で多型をもつプライマーペアをスクリーニングし、188個体のFl集団を用いて連鎖解析を行い、既報のRFLPマーカーと合わせて1434座による全長868．7cMの連鎖地図を作成した。FISHにより染色体と連鎖群の1対1の対応づけをおこなった。また、マメ科モデル植物Lotus japonicus とMedicago truncatulaとのマクロシンテニーを明らかにした。3．RFLPおよびマイクロサテライトマーカーの育種素材への応用性を明らかにすることを目的として、異なるアカタローバ遺伝型に対するマーカーの移行性と2つの連鎖地図間のマーカーの位置の保存性を検討した。RFLPマーカーの1プローブあたりのアレルの数は3．3、マイクロサテライトマーカーは6．5だった。RFLP連鎖地図を作成した「272 X WF1680」集団についてマイクロサテライト地図全体をカバーする177プライマーペアの多型解析を行い、全長747。5cMの301座による連鎖地図を再構築した。RFLPマーカーについては16％のプローブが両地図間において異なる連鎖群に位置づけられていたが、マイクロサテライトマーカーは全てが両連鎖地図の同一連鎖群に位置づけられた。マイクロサテライトマーカーは多型性が高く、また連鎖群上の座乗位置が安定していることから、育種素材に対する応用性が高いことが明らかとなった。4．菌核病抵抗性を中心とした越冬性に関する選抜DNAマーカーの開発を行うために、2つの連鎖地図作成集団「272 X WF1680」および「HR X 130」を利用してこれらの形質に関するQTL解析を行い、両集団間のQTLの位置を比較した。形質の評価は北海道農業研究センター（札幌市）および全ロシアウイリアムス飼料作研究所（ロシア。モスクワ地域）で行った。多くの評価項目間において有意な相関が認められなかったもの、また、相関のない複数の形質についてQTLが同一カ所に多数位置づけられており、その傾向はLG6で顕著であった。以上のことから、LG6上のQTLは越冬性に関する選抜マーカーの候補領域として最も有力であると考えられた。　以上により、本研究においてはアカクローバのDNAマーカーと連鎖地図を作成し、交雑育種法との比較を交えながら育種的利用法について論述し　た。本研究め成果はDNAマーカーを用いた効率的　なアカタローバ育種法の開発の基盤となる。