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J-GLOBAL ID：202102218997791467   整理番号：21A2364320

イネに対する3つのイオンビームの変異原性効果と全ゲノム配列決定による遺伝性突然変異の同定【JST・京大機械翻訳】

Mutagenic Effect of Three Ion Beams on Rice and Identification of Heritable Mutations by Whole Genome Sequencing

著者 (10件)： Zheng Yunchao (National Key Laboratory of Rice Biology, Institute of Crop Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China) ,  Zheng Yunchao (Institute of Nuclear-Agricultural Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China) ,  Li Shan (National Key Laboratory of Rice Biology, Institute of Crop Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China) ,  Li Shan (Zhejiang Provincial Key Laboratory of Crop Germplasm, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China) ,  Huang Jianzhong (Institute of Nuclear-Agricultural Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China) ,  Fu Haowei (Jiaxing Academy of Agricultural Science, Jiaxing, Zhejiang 314016, China) ,  Zhou Libin (Biophysics Group, Biomedical Research Center, Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Science, Lanzhou 730000, China) ,  Furusawa Yoshiya (Department of Basic Medical Sciences for Radiation Damages, National Institute of Radiological Sciences, National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, Chiba 263-8555, Japan) ,  Shu Qingyao (National Key Laboratory of Rice Biology, Institute of Crop Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China) ,  Shu Qingyao (Zhejiang Provincial Key Laboratory of Crop Germplasm, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)
資料名： Plants (Web)  (Plants (Web))
巻： 9  号： 5  ページ： 551  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7261A  ISSN： 2223-7747  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高エネルギーイオンビームは植物における物理的変異誘発物質の効果的でユニークなタイプとして知られている。しかし,米に対するアルゴン(Ar)イオンビーム放射の変異原性効果に関する研究が報告されていない。誘導変異に関するゲノムワイド研究は,突然変異誘導と育種のための知識に基づくプロトコルを確立するためのそれらの特性を理解するために重要である。本研究は,イネに対する3つのイオンビーム,すなわちAr,炭素(C)およびネオン(Ne)の変異原性効果を調べ,6つのM4植物の全ゲノム配列決定により遺伝性誘導変異を同定し,特徴づけることを目的とした。2つのインディカ(LH15,T23)と2つのジャポニカ(DS551,DS48)イネ系統のイオンビーム照射乾燥種子から開発されたM1植物で,線量依存性損傷効果を観察した。すべてのM2個体群(M1植物ベースで>30%まで)において,クロロフィル欠乏実生と雄性不稔植物の高い頻度を観察した。一般的なM1植物の異なる穂の種子からの植物は,異なる突然変異を持つように見えた。全ゲノム配列決定は,単一塩基置換(SBSs)と小挿入/欠失(InDels)を含む6つのM4植物の各々において,236453の突然変異があり,InDelsのそれより48倍大きいSBSsの数を有することを証明した。SBSおよびInDel変異は,全ての12染色体の異なるゲノム領域にわたって分布していたが,少数の変異(06)のみが,遺伝子機能に影響を及ぼす可能性のあるエクソン領域に存在した。要約すると,本研究は,Ar,CおよびNeイオンビーム放射がイネにおける突然変異誘導に対してすべて有効であり,ゲノムレベルで3つのイオンビームにより誘導された突然変異の特性を明らかにした。この知見は,イネにおける突然変異体の生成と利用のためのイオンビーム放射の効率的な利用に重要である。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *イオンビーム ,  アルゴン ,  ネオン ,  *遺伝 ,  染色体 ,  クロロフィル ,  *突然変異 ,  *ゲノム ,  育種 ,  *変異誘発 ,  変異誘発物質 ,  イオン照射 ,  個体群 ,  実生
準シソーラス用語： *ゲノム配列 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： イネ(Oryza sativa L.) ,  変異誘発 ,  突然変異育種 ,  イオンビーム ,  全ゲノム配列決定 ,  突然変異スペクトル

分類 (2件)： 作物の品種改良  (FC02030G) ,  植物に対する影響  (EK02050Z)

引用文献 (44件)：

• Abe, T.; Ryuto, H.; Fukunishi, N. Ion beam radiation mutagenesis. In Plant Mutation Breeding and Biotechnology, 1st ed.; Shu, Q.Y., Forster, B.P., Nakagawa, H., Eds.; Plant Breeding and Genetics Section, Joint FAO/IAEA Division of Nuclear Techniques in Food and Agriculture, International Atomic Energy Agency: Vienna, Austria, 2012; Chapter 9; pp. 99-106.
• Tanaka, A.; Shikazono, N.; Hase, Y. Studies on biological effects of ion beams on lethality, molecular nature of mutation, mutation rate, and spectrum of mutation phenotype for mutation breeding in higher plants. J. Radiat. Res. 2010, 51, 223-233.
• Yamaguchi, H.; Hase, Y.; Tanaka, A.; Shikazono, N.; Degi, K.; Shimizu, A.; Morishita, T. Mutagenic effects of ion beam irradiation on rice. Breed. Sci. 2009, 59, 169-177.
• Ishikawa, S.; Ishimaru, Y.; Igura, M.; Kuramata, M.; Abe, T.; Senoura, T.; Hase, Y.; Arao, T.; Nishizawa, N.K.; Nakanishi, H. Ion-beam irradiation, gene identification, and marker-assisted breeding in the development of low-cadmium rice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 19166-19171.
• Takano, N.; Takahashi, Y.; Yamamoto, M.; Teranishi, M.; Yamaguchi, H.; Sakamoto, A.N.; Hase, Y.; Fujisawa, H.; Wu, J.; Matsumoto, T.; et al. Isolation of a novel UVB-tolerant rice mutant obtained by exposure to carbon-ion beams. J. Radiat. Res. 2013, 54, 637-648.

タイトルに関連する用語 (7件)： イネ ,  イオンビーム ,  変異原性 ,  ゲノム配列 ,  遺伝 ,  突然変異 ,  同定