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ニンジン貯蔵根の二次成長を制御する候補遺伝子のマイニング
Mining for Candidate Genes Controlling Secondary Growth of the Carrot Storage Root.
PMID: 32549408 DOI: 10.3390/ijms21124263.
抄録
背景:
消費者の需要や産業界のニーズを満たすために、多様なニンジンの栽培品種群が開発されてきた。栽培されているニンジンの品種群は、根の形状に基づいて定義されている。しかし、根の形状決定の遺伝的基盤についてはほとんど知られていない。
BACKGROUND: Diverse groups of carrot cultivars have been developed to meet consumer demands and industry needs. Varietal groups of the cultivated carrot are defined based on the shape of roots. However, little is known about the genetic basis of root shape determination.
方法:
ここでは、貯蔵根の形態に関連するゲノム領域を同定するために、103の開放受粉品種のニンジン植物307株を用いてゲノムワイド関連研究を行った。
METHODS: Here, we used 307 carrot plants from 103 open-pollinated cultivars for a genome wide association study to identify genomic regions associated with the storage root morphology.
結果:
ニンジン第1染色体上の180kbの長さの領域が、肩の直径における観察された表現型の総変動の10％を説明した。その領域内で、ニンジン貯蔵根の二次成長を制御する遺伝子が提案された。これらの遺伝子の発現プロファイルは、栽培ニンジンと野生ニンジンで異なっており、これらの遺伝子の発現の上昇が食用根の発達に必要であることが示唆された。また，根が太い品種では，根が細い品種と比較して，根の二次生長段階での発現が高いことが示唆された。
RESULTS: A 180 kb-long region on carrot chromosome 1 explained 10% of the total observed phenotypic variance in the shoulder diameter. Within that region, and genes were proposed as candidates controlling secondary growth of the carrot storage root. Their expression profiles differed between the cultivated and the wild carrots, likely indicating that their elevated expression was required for the development of edible roots. They also showed higher expression at the secondary root growth stage in cultivars producing thick roots, as compared to those developing thin roots.
結論:
我々は、ニンジンの貯蔵根の発生に関与している可能性が高いこと、および/またはその発生に関与している可能性が高いことを示す証拠を提供し、ニンジン根の二次的成長に関連するニンジン染色体1番上の領域における変異体の同定を容易にするジェノタイピングアッセイを開発した。
CONCLUSIONS: We provided evidence for a likely involvement of and/or in the development of the carrot storage root and developed a genotyping assay facilitating the identification of variants in the region on carrot chromosome 1 associated with secondary growth of the carrot root.