近畿中国四国農業研究センター研究報告　第７号

72 40 41

5 (cm) G320 S2137 C535 C3 RM287 G202 R728 G257 RM209 RM21 C1172 10 15 R418 C601 R1782 R1888 G342 R1167 RM345 2 6 11

76 近畿中国四国農業研究センター研究報告 ーカーRM209からRM287までの短い領域が導入さ れていることが明らかとなった Andoら２ が陸稲 ２ 方 第７号 2008 法 １ ゲノムＤＮＡの抽出とマーカー解析 品種 戦捷 を用いた解析において 第11染色体長 日本晴 陸稲関東72号 およびそれらを交雑 腕のRFLPマーカーが縞葉枯病抵抗性と有意に関係 して得たF3系統のＤＮＡは 前述したCTAB改変法 していることを報告していることから 抵抗性遺伝 により抽出した F3系統のＤＮＡは １系統あたり 子Stvbは 陸稲関東72号 由来の染色体領域が 中 30個体の幼苗から各個体が均等量になるように葉を 国40号 と 中国41号 に共通して導入されている 採取して抽出し マーカー解析を行って各F2個体の 第11染色体のＳＳＲマーカーRM209からRM287ま 遺伝子型を解析した RFLP分析およびＳＳＲマー での領域に座乗しているものと推察された カー解析に関しても前述した方法を用いた Stva が座乗していると考えられた第6染色体領域 は 中国40号 中国41号 共に長腕側の末端領 域に 陸稲関東72号 由来の染色体領域が見いださ ２ 縞葉枯病抵抗性検定 ａ 網室検定法 網室検定法はNemotoら30 の方法に準じて行った れた このことは Stvaがこの領域に座乗している ことを示唆している しかし これまでに抵抗性遺 苗箱に 日本晴 陸稲関東72号 および120個体 伝子が座乗しているとの報告がない第２染色体領域 のF2個体に由来するF3種子をそれぞれ１系統あたり にも 陸稲関東72号 由来の染色体領域が導入され 20粒ずつ条播した 苗箱あたり30系統を播種して1.5 ていることが明らかとなったため さらに詳細な遺 葉期まで育苗した後 網室内に苗箱を移して縞葉枯 伝解析を行って抵抗性遺伝子の座乗領域を推定する 病ウイルスを保毒しているヒメトビウンカの幼虫を 必要があると考えられた ３日間放飼した ヒメトビウンカの偏りをなくすた め １日に１度苗からウンカを払い落とし 各系統 ３ 縞葉枯病抵抗性に関するＱＴＬ解析 抵抗性系統 中国40号 と 中国41号 の第２ A 第６および第11染色体に導入されていた 陸稲関東 72号 由来の染色体領域のうち どの領域に抵抗性 遺伝子が座乗しているのかを明らかにするため 解 析を行った 陸稲関東72号 は 抵抗性系統 中 国40号 と 中国41号 に導入された抵抗性遺伝子 以外にも縞葉枯病抵抗性遺伝子を持つ可能性が考え られるため 全染色体を対象としたＱＴＬ解析を行 った １ 材 料 B 抵抗性系統として日本陸稲である 陸稲関東72号 を 感受性の比較品種として 日本晴 を用いた 日本晴 と 陸稲関東72号 を交雑した F2 120個 体を作出し 各F2個体から自殖F3種子を得た ＤＮ Ａの抽出と縞葉枯病抵抗性検定には 採種した自殖 F3種子を供試した ＱＴＬ解析には前述した328種のRFLPマーカーお よび221種のＳＳＲマーカーを用いて解析を行った ޓ ቶᬌቯᴺߦࠃࠆ ᬌቯ 第３図 網室検定法による縞葉枯病検定 Ａ は接種を行った網室 Ｂ は接種から３週間後の苗箱

72

72 72 0 10 5 n=120 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 10 n=120 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 1 RM84 RM220 RM1 RM24 RM306 RM237 G302 C86 C225 2 C920 G39 C1236 R418 C601 R2609 RM48 RM207 RM266 3 R2247 C25 G55 C63 R3156 RM347 C746 C944 G164 4 G271 C513 5 6 RM122 G396 G366 G81 C336 C246 RM170 RM225 RM253 C235 G294 G122 7 RM82 R2401 C492 G20 RM346 RM70 RM234 RM134 C507 C2851 R2091 R11 R1782R1028 R1888R2614 G342 RM103 R1167 RM345 8 RM72 G2132 G1073 RM281 G56 9 G103 G385 10 G89B G1084 R1629 G37 11 12 RM20 RM286 RM332 RM167 C496 S2712 G320 S2137 C535 C3 RM287 G202 R728 G257 RM209 RM21 C1172 G1465 G181 R1506 G193 G124A C443 G2140 G148 G1106 50 cm C112

50 cm R418 C601 G202 R728 G257 C1172 G320 C535 C3 RM287 RM21 RM209 2 11 RM48 RM207 RM266 G39 G181 C496 R1506 G1465 S2712 S2137 C1236 R2609 C920 RM20 RM286 RM332 RM167 10 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 72 n=120 72

forward reverse MS-1 AT36 TATATTAATGAATCTAGACGC ACTAATACTTCCTCCGTTC MS-2 AT34 CAACGAACAAACCATGCAC CGGTAAGTTCAGACAATAAGG MS-3 AG22 TCGACATCTTCAGAAGCATGG GGTCTCAAGCAATATTCTAGAGGAC MS-4 AG25 GAGCGCGCCTTCTCGTGTC ACGCCGCGGTCTTTAGTAATG MS-5 GTG11 GATGATTGTTCGGATAATTGC TGCGACTTCCTTCACTACCCT MS-6 CT11+AT13 TGTTCGGGGAGAAAAGAATAGTC AATTTTGGGCGAATGTAGC MS-7 AT33 CAGGTGTGTATCTCGGTATCCAG AATTGTCACCGTAGCGTTAGC MS-8 TA27 CCCCTGCTAACAAATTTGACTTCAC AGCACTTGTACAGGCAATGACT MS-9 AG24 CACAACACGAATTAGCTAGTACC TTGATGCAGTGTACGAGACAAAG MS-10 AT36 GGCACCATGGAGCACCAAAC GAGCCATCAGTGATGAGACCGTG MS-11 CT18 CCGCTCCAAACTCTCCTAAAC AGCTCGCTGCCCATTGTTAC MS-12 AT17 CCTGGTTACTGAAATAACTAACG ACTTGAACTGTTGATTTATGCC MS-13 AT37 TGGTGTCTAAAGATCGAG ATTATGCATGTATATGTTTG MS-14 AT29 ATCTATATACATATGCATTTG GGACTAAAGATAGAGCTGACC MS-15 AG13 TTCCCCGCGGCCAGTTG GAGGCCCAGCATTAAAACGAGC MS-16 CT20 GCGTTGATCAATGGCGTACTTTC ACAACTCTCAAAACGGCACGTC MS-17 AT40 TCATACCTTAACAGTACTAGGC ATACTCAATTTCAACAATGGTG MS-18 AT48 TGTGCATTAGATACCATGTTG ACGGACAAATTTATAGTGAC MS-19 AT36 GCCAAAAAGAGAACTTTAGAC TGTTGTGTACCCATTAAATTGAC MS-20 AT28 GAATGAACGTGAACGAGCTAGGG CTCCGACAACACGTCTTTTCTGC MS-21 AT13 CGGGTCAAATACGTTAGAATG ACAAGGGGGTAGGTAGAG MS-22 AT19 ATTAATACTCCCTTCATTTCAG AAGACTTTCTAGTATTACCCAC MS-23 AT24 GTCTTACATTATGAAACGGATG TGGCTTCCAGAACAACAATACTG MS-24 CT13 CCCTCCTTTAATTTGCACCCTC GGAGAGAGCCTGCAGGGACTGAG MS-25 CT12 GAGGTCGATGGGCCGAATCTC GAGCTCGCGCGAGAGGAG MS-26 AG19 AAGACGACGCTACGCTACAGTACAG CTGCTCTGCTTGCTATGGACACC MS-27 CGG15 GGAGAGCACGAGAAGAGACCCACTC GGGAAGAGAGAAGAGACGAAACAGG MS-28 CG8 CCAGATCCGCGAAGCTCATC AGGACCACCACCACCTTCGCTACCC MS-29 AC10 ACCAGGGAGAGAAGGAAAGCGACTC TCTTGGTGAAATTTGCGTTCTGC MS-30 CT9+CTT8 TCCGTATTAGAGTAGACTAGCTG CTTTAAGTAGCTGTTTGTCATGAAC MS-31 CG8 GCTAAATCTCCTCAAACAACAACGC ATTTCCCACACCTCCCAGTACGC MS-32 CT12 CCCACAGCTCCCTCCCTCTATC GCTGCTCATCATCTCCGTTCTGC MS-33 CT14 CTCGAAATCGTATGACTAGGC AGTTACGTGAATACTGATGATATGC MS-34 AG11 GGGACCTTTACCATTGCTCG CGCCTCTCCCCAGTCTATTGTAG MS-35 AG+CG4 CAGTGAGCTGCAAGGAAGTAGATAC GCCGATCCTGACACGACCAAC MS-36 CT12 TAATTTGCCTCCCCGGGTTC GAGGGAGGAGGGCTCGACTC MS-37 CT8 CGATGATGTGGAGGAGACGTG AGAAAAGCAGCACACTGAATCCTAC MS-38 AG14 TACAGTTGAGATCGGGATCTAAC TTGCTATATTTTCGGACGGAG MS-39 AC8 TAACCGATGTCAGCAGCAGCTAGCG ATGTGACGGTTGGCTCCATTATAGG MS-40 CT13 TCGTATCTCGCCGTCGTCTC GGCGCGGCGGAGTCAT MS-41 TA9+AC7 GTACATGAAATATAATATCCCACAC GACGTCGGGGGTGCTTTGACTGACC MS-42 AG8 GAGGGGGTATTGAATAGTCTTACTC CCTATGCAAGCGTAATCTATAATTC MS-43 TCG8 CGGAGGTGGCACGTCTGTCGGGAAG GGCGGTAGCGGCAACACGAG MS-44 GT5+TG5 TTTTATTGGAGTTGGCGAAGTTCAC CCTTTAGAAAGTTGCCCCTAAC MS-45 CT7+TA7+A CAGAGGCTTGCTTGCTTTCGTTTAC ACCTTCATACTATTGCGTTGACTTG MS-46 AT17+GC7 ACTTCCTCCACTTTCTAGCATATTG TGCTAGAGAAGTTATAAACAACAAG MS-47 CA13 AGTATTTTCGTAGTACAACCACAAC TTTTCAGTGAAATGAGTGATGC MS-48 CCA6+CG6 CGAGGGCTGCAGCTATTACG ACACGAGAATTGAATGCACGAC MS-49 TG10 CCCGGGTTCGTTGGCTTCTTCGCTC ATTCCAGCAATCACCTGTCTTCGTG MS-50 CT8+TC6 ATCCATTCGTGCATATAACCTAACC GTGCTCTGATGAACCGATGGG MS-51 GA20 ATAACAACTCTCAAAACGGCACGTC CTGCGTTGATCAATGGCGTACTTTC MS-52 AG14 CGAAATAGATATGCAAACTCGAATC AACTCGAAATCGTATGACTAGGC MS-53 CT23 GCTTTTTACTCTACTACCGTTGCTC CTTCTTTATTCCCTCGCACTGAC

0 50 25 72 n=96 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 CEN 2 0.5 0.5 1.6 0.5 cm MS-3 MS-4 R418 MS-29 MS-8 MS-9 LOD peak MS-11 MS-32 C601 1.6 1.6 0 20 10 72 n=99 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0.5 0.5 1.6 1.6 1.6 0.5 cm MS-3 MS-4 R418 MS-29 MS-8 MS-9 LOD peak MS-11 MS-32 C601 2 72 20 10 MS-11 72 n=26 20 10 MS-11 n=46 20 10 MS-11 n=24 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 CEN 11 3.2 1.3 1.0 1.0 8.0 2.6 cm RM287 G202 R728 G257 RM209 RM21 C1172 LOD peak

3.2 1.3 1.0 1.0 8.0 RM287 G202 R728 G257 RM209 LOD peak 72 20 10 20 10 G257 72 G257 n=30 n=49 5 (cm) wx 2.6 cm RM21 C1172 20 10 G257 n=20 11 C Se1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 10 10 5 0 72 n=99 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 72 R1782 R1888 G342 R1167 RM345 6 15

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 NIL-STV2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 NIL-STV11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 NIL-STV2/STV11 A B RM287 MS-9 3.9 1.6 MS-11 R728 1.0 MS-32 G257 QTL 1.0 0.5 QTL RM209 C601 MS-51 1.8 8.3 RM3857 RM21 1.8 4.2 C1172 7.9 MS-24 RM4601 (cm) (cm) 2 11

3) 1) A B Bt Cr C D (%) 1)2) NIL-STV2 NIL-STV11 NIL-STV2/STV11 40 72 11.5 3.5 1.8 13.5 2.7 2.0 0.7 3.0 1.7 4.0 1.0 2.0 3.5 0.5 1.0 0.3 0.5 0.2 0.3 0.2 1.5 2.0 2.5 13.8 15.8 26.5 28.2 27.5 27.3 11.0 53.9 ab 47.2 b 11.7 c 6.1 c 8.3 c 8.9 c 63.9 a 74.8 a 46.2 b 15.0 c 0.7 d 1.0 d 0.8 d (100)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 NIL-STV2 BC5) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 NIL-STV11 BC5)

3) 1) A B Bt Cr C D (%) 1)2) NIL-STV2 BC5) NIL-STV11 BC5) 40 10.7 2.3 2.7 14.3 2.7 2.0 0.7 5.3 1.7 3.7 1.0 1.3 3.3 1.3 0.7 0.3 2.0 14.7 17.3 25.7 27.3 9.0 51.1 ab 42.2 b 14.4 c 8.9 c 7 a 71.2 a 39.8 b 19.6 bc 1.2 c (100)

前田 縞葉枯病抵抗性に関する遺伝的解析 ＱＴＬとの関係について不明な点が多く残された しかし 準同質遺伝子系統を用いた解析によって示 された２つのＱＴＬの効果は 縞葉枯病感染率の低 第４表 縞葉枯病抵抗性ＱＴＬに関する準同質遺伝子系 統の栽培特性 ޓ ᛶ ᕈ36.ߦ㑐ߔࠆḰห ㆮવሶ ߩ ᕈ 䇭䇭䇭ᚑᾫ 䇭䇭䇭 㐳䇭䇭䇭䇭 㐳 ฬ 䇭䇭䇭䋨 䋮ᣣ䋩 下と感染後の病徴の抑制に関与する遺伝子の存在を 初めて明らかにしたものであり この成果は縞葉枯 病抵抗性の作用機構の解明に役立つものと考えられ る また これら２つのＱＴＬは抵抗性品種の育成 89 䉮䉲䊍䉦䊥 NIL-STV2 NIL-STV11 NIL-STV2/STV11 8.13 8.14 8.13 8.14 䇭 ජ ㊀ 䋨 䋮ᣣ䋩 (cm) (cm) (g) 9.23 9.24 9.24 9.23 91 88 89 93 19.0 19.4 19.7 19.8 22.2 22.0 21.7 22.2 １ 調査は2005年に近中四農研センター福山圃場にて行 にも貢献できるものと考えられる った ５月27日播種 ２ 調査を行った５つの形質については準同質遺伝子系 ５ 準同質遺伝子系統の栽培特性の評価 統と コシヒカリ との間に有意な差はなかった 近年 コシヒカリ や キヌヒカリ といった 良食味品種に関しては いもち病真性抵抗性遺伝子 やトビイロウンカ抵抗性などを導入した準同質遺伝 子系統が育成され 普及 利用が進められている そのため 本研究において選抜した準同質遺伝子系 統の栽培特性を調査し それらの実用化に対する評 価を行った １ 材料および方法 コシヒカリ ならびに３つの準同質遺伝子系統 写真１ コシヒカリ準同質遺伝子系統の草姿 左は コシヒカリ 右は準同質遺伝子系統 N I L - S T V 2 N I L - S T V 1 1 お よ び N I L - ౮ ࡅ ޓ Ḱห ㆮવሶ ߩ ᆫ NIL-STV11 STV2/STV11 を2005年に圃場栽培した 各系統は ３反復で栽培し 出穂期 成熟期 稈長 穂長およ び千粒重を調査した 稈長 穂長については各反復 され コシヒカリＢＬ として栽培 利用が進め 10個体について調査し 平均値を算出した 各形質 られている16 そのため 本研究において作出され の コシヒカリ との有意差検定はTukey法を用い た準同質遺伝子系統は縞葉枯病抵抗性の コシヒカ て行った リ として また 縞葉枯病抵抗性育種の素材とし て有望であると思われる ただし 陸稲由来の抵抗 ２ 結果および考察 性遺伝子を持つ 中国40号 と 中国41号 は玄米 コシヒカリ および３つの準同質遺伝子系統の 品質 食味が劣ったため これまで実際の栽培には 調査結果を第４表に示した 調査を行った出穂期 用いられてこなかった したがって 本研究で育成 成熟期 稈長 穂長および千粒重の全ての形質にお された準同質遺伝子系統についても 玄米品質 食 いて コシヒカリ と準同質遺伝子系統との間で有 味などの重要な形質に関しては今後慎重に評価すべ 意な差は見られなかった コシヒカリ の出穂期 きである は８月13日 成熟期は９月23日で ３つの準同質遺 伝子系統は コシヒカリ とほぼ同じ出穂期と成熟 期であった 稈長と穂長に関しても コシヒカリ ６ 小 括 第２染色体と第11染色体に検出された２つのＱＴ とほぼ同じで 外見からは コシヒカリ と３つの Ｌに関する詳細な解析を行うため これらのＱＴＬ 準同質遺伝子系統は相違点が見出されなかった 写 を感受性水稲系統である コシヒカリ に導入した 真１ 準同質遺伝子系統を作出し 抵抗性検定を行った コシヒカリ の準同質遺伝子系統に関しては いもち病の真性抵抗性遺伝子を導入した系統が作出 また ２つのＱＴＬを併せ持つ準同質遺伝子系統を 作出し ＱＴＬ間の相互作用に関しても解析した

LOD RM333 102.57 7.7 RM229 116.07 16.1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 6.1 LOD 6.1

0 15 10 5 WL158R n=96 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 (%) WL162 10 n=96 5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 (%)

RM5638 RM3627 RM3525 RM6781 RM1352 RM3732 RM5654 RM3133 RM120 RM287 RM5312 RM209 RM229 RM5349 RM1240 RM167 RM6288 RM5599 RM21 RM206 RM4112 1 2 3 8 11 RM551 RM3471 4 RM5586 RM5757 RM241 RM5473 RM3648 RM5711 RM82 RM7121 RM298 RM3755 7 RM125 RM180 RM6835 RM3819 RM6838 RM3153 RM223 RM284 10cM

RM168 RM3513 RM1350 RM55 RM6781 RM1352 RM3684 RM6937 RM85 RM7389 3 RM5638 RM306 1 RM1367 MS-9 MS-49 RM2770 RM5654 2 RM3794 RM276 RM3370 RM5531 RM217 RM8225 RM1130 RM3138RM340 RM5814 RM345 6 RM5847 RM336 7 RM5485 RM256 RM4154 RM80 RM3376 8 RM7390 RM6771 RM5122 RM4405 RM160 RM201 9 RM3133RM4504 RM3625 RM4862 RM335 RM287 RM5312 RM209 RM229 RM5349 RM2459 RM5599 RM167 RM120 RM21 RM206 RM4112 11 RM1103 RM4585 12 10cM

A 0 15 10 5 WL158R n=96 WL158R 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 (%) WL16210 5 0 n=96 WL162 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 (%)

100 50 WL158R WL162 31 O. officinalis