カンキツのカロテノイド含有量に関わる遺伝子座のマッピング

• 担当機関: （独）農業・食品産業技術総合研究機構 果樹研究所
• 研究期間: 2006～2010
• 研究担当者: 生駒吉識; 杉山愛子; 大村三男; 松本 光; 島田武彦; 藤井 浩; 遠藤朋子; 清水徳朗; 根角博久
• 発行年度: 2010
• 要約: カンキツの第6連鎖群ではβ-クリプトキサンチン、ビオラキサンチン、ゼアキサンチン、第9連鎖群ではフィトエン、ζ-カロテン、ルテインの含量に関わるQTLが検出される。ビオラキサンチンとζ-カロテンは、それぞれ第2、第8連鎖群でも検出される。
• キーワード: カロテノイド、β-クリプトキサンチン、QTL、カンキツ
• 背景・ねらい: β-クリプトキサンチンは、ウンシュウミカンの主要なカロテノイドである。これまで、生理的要因として、カロテノイドの生合成や分解に関わる遺伝子発現が、果肉のβ-クリプトキサンチン集積に関与することを明らかにしてきたが、カロテノイド集積に関与する遺伝的要因は不明である。このため、QTL(量的形質遺伝子座)解析によりカロテノイド集積に関与する連鎖地図上の領域を明らかにし、カロテノイド集積に関わる遺伝的要因の解明に有用な情報を得る。

成果の内容・特徴

1. 「興津46号」と「かんきつ中間母本農5号(以後、「農5号」と表記)」の交雑によって得られた集団(51個体)のフィトエン、ζ-カロテン、β-カロテン、β-クリプトキサンチン、ゼアキサンチン、ビオラキサンチン含量、ならびにこれらの合計値(総カロテノイド含量)には、広い変異が認められ、両親の値を大幅に超越する個体が出現する(表1)。
2. 「興津46号」の連鎖地図(全長660cM、 345個のマーカーで構成)と「農5号」の連鎖地図(全長642cM 、254個のマーカーで構成)を利用してQTL解析を行うと、「興津46号」の第2及び第8連鎖群(A-02とA-08)には、それぞれビオラキサンチン、ζ-カロテン含量に関するQTLが検出される(表2)。
3. 「農5号」の第6連鎖群(G-06)には、総カロテノイド含量のほか、β-カロテンを経由して生成されるカロテノイドのβ-クリプトキサンチン、ゼアキサンチン、ビオラキサンチン含量に関するQTLが検出される(表2)。
4. 「農5号」の第9連鎖群(G-09.2)には、生合成経路上流で生成されるカロテノイドのフィトエン、ζ-カロテン含量に関連するQTLが検出される(表2)。さらに、α-カロテンを経由して生成されるカロテノイドのルテイン含量に関連するQTLも検出される(表2)。
5. Gn0005マーカー(「農5号」第6連鎖群由来)を用いて、遺伝子型をホモ型(aa)とヘテロ型(ab)に区別し、それぞれのβ-クリプトキサンチン含量を比較すると、ヘテロ型になると含有量が低下する傾向にあり(図1)、両者のβ-クリプトキサンチン含量に有意差が認められる(データ略、Kruskall-Wallis解析による)。

成果の活用面・留意点

1. 本成果は、51個体よりなる交雑集団から得た結果であり、本成果で示したQTL以外の有力なQTLが有意に検出されていない可能性があることに留意する必要がある。
2. 本成果は、カロテノイド高含有系統の選抜マーカー作成の可能性も示唆するが、個々のQTLの寄与率は小さいため、複数マーカーの相加的効果等の検討が必要である。

• カテゴリ: 温州みかん その他のかんきつ