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Jul 09, 2023

レタスの遺伝質の多様性を調査するための新しいゲノムリソース

国際生物多様性同盟と国際熱帯農業センター (CIAT) は、農業の生物多様性を活用し、持続可能な形で変革する研究に基づいたソリューションを提供します。

国際生物多様性同盟と国際熱帯農業センター (CIAT) は、農業生物多様性を活用し、食料システムを持続的に変革して人々の生活を改善する、研究に基づいたソリューションを提供しています。 アライアンス...

新しいハイスループットのジェノタイピング法であるシングル プライマー エンリッチメント テクノロジー (SPET) が初めて使用されました。遺伝的多様性を研究するためにレタスに使用されるヨーロッパ、アメリカ、アジアの 10 か国に由来する 160 の Lactuca 登録のコレクションを調査し、重要な農業形質を支えるゲノム領域を特定することを目的としています。

近年、作物のゲノム多様性を調査する技術は目覚ましい進歩を遂げており、シングルプライマー濃縮技術（SPET）などの新しい方法論は、有望で費用対効果の高い機会を提供しています。 SPET はこれまで、トウモロコシ、ポプラ、アブラヤシ、トマト、ナス、モモなどのいくつかの作物で使用されており、生殖質コレクションの遺伝子型特定や個体群の交配にその威力を示しています。

SPET は、欧州植物遺伝資源協力プログラム (ECPGR) の欧州評価ネットワーク (EVA) の文脈において、ヨーロッパの研究者のコンソーシアムによってレタス (Lactuca sativa L.) で初めて使用されました。その遺伝的多様性を調べ、重要な農業形質を支えるゲノム領域を特定します。

レタスは商業的に重要な作物であり、その繊維含有量と低カロリーが消費者に広く評価されています。 また、ビタミンC、鉄分、葉酸、その他の健康に有益な栄養素の優れた供給源でもあります。

「レタスのジェノタイピングには費用対効果の高いオプションが存在しないことを考慮して、EVA ネットワークは IGATech と協力してこの作物用の SPET パネルを設計し、それを Lactuca sativa の 155 系統と近縁種の 5 種類の野生種のコレクションに適用することを決定しました。種はLactuca serriolaです」と、この研究の筆頭著者でありイタリアCREAの上級研究員であるパスクワーレ・トリポディ氏は述べた。

EVAイニシアチブは、作物の遺伝的多様性に関する知識を向上させ、それを活用して農業が直面する主要な問題に対処できるより回復力のある作物を育種することを目的として、ECPGRによって2019年に設立されました。

「EVAレタスネットワークは、現在5つの作物に特化した官民パートナーシップのうちの1つであり、育種会社、ジーンバンク、研究機関を結集させて、ヨーロッパのジーンバンクで入手可能な数多くの登録種や在来種の表現型および遺伝子型の評価データを共同で生成しています」とサンドラ・ゴリチュニッヒ氏は説明した。 、EVAイニシアチブのコーディネーターであり、研究の共著者。

研究の植物材料はEVAレタスネットワークの枠内で選択され、ヨーロッパの4つのジーンバンク（植物遺伝資源研究所「K.マルコフ」（ブルガリア）、遺伝資源センター、オランダ）の生殖質コレクションに由来する。 、Unite de Genetique et Amelioration des Fruits et Legumes、Plant Biology and Breeding、INRAe (フランス)、および Nordic Genetic Resource Center (NordGen) (スウェーデン)。 研究された遺伝子型には、ヨーロッパ、アメリカ、アジアの 10 か国を起源とする品種、育種材料、在来種が含まれ、バターヘッド、アイスバーグ、ロメイン、バタビア、クリスプなどのさまざまな園芸タイプが含まれ、3 か所にわたる複数の場所での野外試験で表現型が解析されました。国々。

他のジェノタイピング方法と比較して、SPET はアレイとハイスループットシークエンシングの利点を組み合わせており、種内の個体間の多様性を決定する遺伝子配列の変異である新しい一塩基多型 (SNP) を検出する高い能力を備えています。 。

「多数の SNP があると、コレクションの遺伝的多様性を理解し、一部のゲノム領域が果たす機能を調査する能力が高まります。 私たちの場合、40,000 の SNP を対象に SPET アッセイを設計し、遺伝子豊富領域の最大 96 パーセントをカバーすることに成功しました。これに対し、さまざまなジェノタイピング技術を使用したレタスでの以前の研究では、最大 27.6 パーセントしかカバーできませんでした。 これは、SPET がいかに効果的であるかを示しています」と Tripodi 氏は述べています。 また、固定プローブパネルを使用すると、他のシーケンス方法とは異なり、異なる研究室間でのアッセイの再現性が保証されます。 また、相互運用可能なマーカーを活用できる大規模な科学コミュニティの確立も促進します。