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JP7602907B2 - Solanum lycopersicum and its production method - Google Patents
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JP7602907B2 - Solanum lycopersicum and its production method - Google Patents

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本発明は、従来にない特徴を有する新規なソラナム・リコペルシカム及びその作出方法に関する。 The present invention relates to a novel Solanum lycopersicum with unprecedented characteristics and a method for producing the same.

γ-アミノ酪酸(GABA又はギャバと称される場合もある)は、グルタミン酸デカルボキシラーゼによる脱炭酸反応によってグルタミン酸から作られる。γ-アミノ酪酸は、ヒトや哺乳動物の中枢神経系において抑制性伝達物質として機能する。γ-アミノ酪酸は、頭部外傷後遺症に伴う諸症状を適応症とした医療用医薬品としての利用、食品の健康機能成分としての利用が可能となっている。 γ-Aminobutyric acid (sometimes called GABA or GABA) is produced from glutamic acid through a decarboxylation reaction by glutamic acid decarboxylase. γ-Aminobutyric acid functions as an inhibitory transmitter in the central nervous system of humans and mammals. γ-Aminobutyric acid can be used as a medical drug to treat symptoms associated with the aftereffects of head trauma, and as a functional health ingredient in foods.

γ-アミノ酪酸は野菜(トマトやケール、パプリカ等)や果物(メロンやブドウ、バナナ等)、乳酸菌発酵製品(漬物やヨーグルト等)といった食品に多く含まれる。特に、トマト(学名:ソラナム・リコペルシカム(Solanum lycopersicum L.))については、γ-アミノ酪酸含量を高める改良が行われている。 γ-Aminobutyric acid is found in many foods, including vegetables (tomatoes, kale, peppers, etc.), fruits (melons, grapes, bananas, etc.), and lactic acid fermentation products (pickles, yogurt, etc.). In particular, tomatoes (scientific name: Solanum lycopersicum L.) have been improved to increase their γ-aminobutyric acid content.

例えば、特許文献1には、グルタミン酸(Glu)からγ‐アミノ酪酸を合成するグルタミン酸デカルボキシラーゼ(GAD)として、植物由来のGADをコードする遺伝子に関する開示ある。そして、特許文献1には、植物にGABAを高蓄積させるため、機能的植物GAD酵素をコードするポリヌクレオチドを植物ゲノムに組み込み形質転換植物したことが開示されている。また、特許文献1には、公知情報としてシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)におけるGAD、タバコにおけるGAD、ペチュニアにけるGAD、トマトにけるGADの配列情報が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a gene encoding plant-derived glutamic acid decarboxylase (GAD) that synthesizes γ-aminobutyric acid from glutamic acid (Glu). Patent Document 1 also discloses that a polynucleotide encoding a functional plant GAD enzyme has been incorporated into the plant genome to produce a transformed plant in order to accumulate high levels of GABA in the plant. Patent Document 1 also discloses, as publicly known information, sequence information for GAD in Arabidopsis thaliana, GAD in tobacco, GAD in petunia, and GAD in tomato.

また、特許文献2には、γ-アミノ酪酸を高濃度に含有するトマト果実、具体的には生果1kgあたり800~3000mgのγ-アミノ酪酸を含むトマト果実を用いた、γ-アミノ酪酸を高濃度に含有する組成物を開示している。非特許文献1には、塩ストレスによってトマト果実に含まれるGABA量が増加することが開示されている。ただし、非特許文献1には、塩ストレスによって果重の低下や、尻腐れ果実の発生を引き起こすことが開示されている。 Patent Document 2 discloses a composition containing a high concentration of γ-aminobutyric acid, using tomato fruits containing a high concentration of γ-aminobutyric acid, specifically, tomato fruits containing 800 to 3000 mg of γ-aminobutyric acid per kg of fresh fruit. Non-Patent Document 1 discloses that salt stress increases the amount of GABA contained in tomato fruits. However, Non-Patent Document 1 also discloses that salt stress causes a decrease in fruit weight and the occurrence of fruit end rot.

また、非特許文献2には、トマトのGABA含有量を増やすために、ゲノム編集技術を利用して、内在する2種類のGAD遺伝子に対して自己抑制ドメインを削除したところ、GABAの7~15倍量蓄積したことが開示されている。さらに、非特許文献3には、ゲノム編集によってGABAを高蓄積するトマトと、純粋系統トマト品種「愛知ファースト」を交配してハイブリッド系統を作出し、GABAの蓄積などの果実形質を評価したことが開示されている。非特許文献3で作出したハイブリッド系統は、GABAを果実に高蓄積するといった特徴を有している。 Non-Patent Document 2 discloses that, in order to increase the GABA content in tomatoes, genome editing technology was used to delete the autoinhibitory domains of two endogenous GAD genes, resulting in the accumulation of 7-15 times the amount of GABA. Furthermore, Non-Patent Document 3 discloses that a tomato that accumulates high amounts of GABA through genome editing was crossed with a pure line tomato variety, "Aichi First," to produce a hybrid line, and the fruit traits, such as GABA accumulation, were evaluated. The hybrid line produced in Non-Patent Document 3 has the characteristic of accumulating high amounts of GABA in the fruit.

特表2005-506034号公報Special Publication No. 2005-506034 特開2009-027987号公報JP 2009-027987 A

Metabolic Alterations in Organic Acids and γ-Aminobutyric Acid in Developing Tomato (Solanum lycopersicum L.) Fruits, Plant and Cell Physiology, 2010, Aug; 51(8): 1300-1314Metabolic Alterations in Organic Acids and γ-Aminobutyric Acid in Developing Tomato (Solanum lycopersicum L.) Fruits, Plant and Cell Physiology, 2010, Aug; 51(8): 1300-1314 Efficient increase ofγ-aminobutyric acid (GABA) content in tomato fruits by targeted mutagenesis, SCIENTIFIC Reports, 2017, volume 7, page 7057Efficient increase of γ-aminobutyric acid (GABA) content in tomato fruits by targeted mutagenesis, SCIENTIFIC Reports, 2017, volume 7, page 7057 Utilization of a Genome-Edited Tomato (Solanum lycopersicum) with High Gamma Aminobutyric Acid Content in Hybrid Breeding, J Agric Food Chem, 2018, 66, 4, 963-971Utilization of a Genome-Edited Tomato (Solanum lycopersicum) with High Gamma Aminobutyric Acid Content in Hybrid Breeding, J Agric Food Chem, 2018, 66, 4, 963-971

上述したように、遺伝子組み換え技術やゲノム編集技術を用いた高GABA蓄積トマトの作出例はあるものの、これらの技術によらず交配育種によってGABA高蓄積するような特性を有するトマトは知られていなかった。そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて、遺伝子組み換え技術やゲノム編集技術によらず交配育種によってGABAを高蓄積する新規なトマト(ソラナム・リコペルシカム)及びその作出方法を提供することを目的とする。 As mentioned above, although there are examples of producing tomatoes with high GABA accumulation using genetic engineering and genome editing techniques, tomatoes with the characteristic of accumulating high levels of GABA through cross breeding without using these techniques were not known. In view of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to provide a novel tomato (Solanum lycopersicum) that accumulates high levels of GABA through cross breeding without using genetic engineering or genome editing techniques, and a method for producing the same.

上述した目的を達成するため、本発明者らが鋭意検討した結果、γ-アミノ酪酸を蓄積するソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有するソラナム・リコペルシカムを使用することで、当該γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しないソラナム・リコペルシカムを作出できることを見いだし、本発明を完成するに至った。 In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors conducted extensive research and discovered that by using Solanum lycopersicum having a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3 of Solanum pennellii, which accumulates γ-aminobutyric acid, it is possible to produce Solanum lycopersicum that has the γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and does not have the low fruit weight-related gene located on chromosome 3, thereby completing the present invention.

本発明は以下を包含する。
(1)γ-アミノ酪酸を蓄積するソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しない、ソラナム・リコペルシカム。
(2)配列番号1の塩基配列を野生種型とし、配列番号2の塩基配列を栽培種型とする第1のDNAマーカーが野生種型のホモ接合型又はヘテロ接合型であり、配列番号3の塩基配列を野生種型とし、配列番号4の塩基配列を栽培種型とする第2のDNAマーカーが栽培種型のホモ接合型である(1)記載のソラナム・リコペルシカム。
(3)野生種ソラナム・ペネリLA0716系統と栽培種ソラナム・リコペルシカムM82とのイントログレッションラインIL3-3(アクセッションNo.LA3488)の後代系統である(1)記載のソラナム・リコペルシカム。
The present invention encompasses the following:
(1) Solanum lycopersicum, which has a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3 in Solanum pennellii that accumulates γ-aminobutyric acid, and does not have a low fruit weight-related gene located on the same chromosome 3.
(2) Solanum lycopersicum described in (1), in which a first DNA marker having the base sequence of SEQ ID NO: 1 as the wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 2 as the cultivated type is a homozygous or heterozygous type of the wild type, and a second DNA marker having the base sequence of SEQ ID NO: 3 as the wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 4 as the cultivated type is a homozygous type of the cultivated type.
(3) Solanum lycopersicum according to (1), which is a progeny line of an introgression line IL3-3 (Accession No. LA3488) between the wild species Solanum pennellii LA0716 line and the cultivated species Solanum lycopersicum M82.

(4)γ-アミノ酪酸を蓄積するソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有する第1のソラナム・リコペルシカムと、任意の第2のソラナム・リコペルシカムを祖先とする交雑系統を作製する工程と、上記γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しない、ソラナム・リコペルシカム交雑系統を選抜する工程とを備える、ソラナム・リコペルシカムの作出方法。
(5)上記交雑系統を作製する工程は、自殖交雑系統及び/又は戻し交雑系統を作製することを特徴とする(4)記載のソラナム・リコペルシカムの作出方法。
(6)上記選抜する工程では、配列番号1の塩基配列を野生種型とし、配列番号2の塩基配列を栽培種型とする第1のDNAマーカーが野生種型のホモ接合型又はヘテロ接合型であり、配列番号3の塩基配列を野生種型とし、配列番号4の塩基配列を栽培種型とする第2のDNAマーカーが栽培種型のホモ接合型である交雑系統を選抜することを特徴とする(4)記載のソラナム・リコペルシカムの作出方法。
(7)上記第1のソラナム・リコペルシカムは、野生種ソラナム・ペネリLA0716系統と栽培種ソラナム・リコペルシカムM82とのイントログレッションラインIL3-3(アクセッションNo.LA3488)であることを特徴とする(4)記載のソラナム・リコペルシカムの作出方法。
(4) A method for producing Solanum lycopersicum, comprising the steps of: creating a hybrid line whose ancestors are a first Solanum lycopersicum having a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3 in Solanum pennellii that accumulates γ-aminobutyric acid, and an arbitrary second Solanum lycopersicum; and selecting a Solanum lycopersicum hybrid line that has the γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and does not have the low fruit weight-related gene located on chromosome 3.
(5) The method for producing Solanum lycopersicum according to (4), wherein the step of producing the hybrid line comprises producing an inbred hybrid line and/or a backcross line.
(6) A method for producing Solanum lycopersicum described in (4), characterized in that in the selection step, a hybrid line is selected in which a first DNA marker having the base sequence of SEQ ID NO: 1 as the wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 2 as the cultivated type is a homozygous or heterozygous type of the wild type, and a second DNA marker having the base sequence of SEQ ID NO: 3 as the wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 4 as the cultivated type is a homozygous type of the cultivated type.
(7) The method for producing Solanum lycopersicum according to (4), wherein the first Solanum lycopersicum is an introgression line IL3-3 (Accession No. LA3488) between the wild species Solanum pennellii LA0716 line and the cultivated species Solanum lycopersicum M82.

(8)配列番号1の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドと配列番号2の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドとからなる一対のポリヌクレオチドであって、配列番号1の塩基配列を野生種型とし、配列番号2の塩基配列を栽培種型とし、交雑系統が野生種型のホモ接合型又はヘテロ接合型である場合にγ-アミノ酪酸を蓄積するソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有すると判断できる当該一対のポリヌクレオチドのDNAマーカーとしての使用。
(9)配列番号1の塩基配列と配列番号2の塩基配列とに含まれる複数の変異部位のうち、少なくとも1つの変異部位に基づいて、交雑系統が野生種型のホモ接合型又はヘテロ接合型であるか判定することを特徴とする(8)記載の使用。
(8) Use of a pair of polynucleotides consisting of a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO: 1 and a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO: 2, wherein the base sequence of SEQ ID NO: 1 is the wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 2 is the cultivated type, and the hybrid line is a homozygous or heterozygous type for the wild type, in Solanum pennellii that accumulates γ-aminobutyric acid, as a DNA marker that can be determined to have a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3.
(9) The use according to (8), characterized in that it is determined whether a hybrid line is of a wild type homozygous or heterozygous type based on at least one of multiple mutation sites contained in the base sequence of SEQ ID NO: 1 and the base sequence of SEQ ID NO: 2.

(10)配列番号3の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドと配列番号4の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドとからなる一対のポリヌクレオチドであって、配列番号3の塩基配列を野生種型とし、配列番号4の塩基配列を栽培種型とし、交雑系統が栽培種型のホモ接合型である場合にソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しないと判断できる当該一対のポリヌクレオチドのDNAマーカーとしての使用。
(11)配列番号3の塩基配列と配列番号4の塩基配列とに含まれる複数の変異部位のうち、少なくとも1つの変異部位に基づいて、交雑系統が栽培種型のホモ接合型であるか判定することを特徴とする(10)記載の使用。
(10) Use of a pair of polynucleotides consisting of a polynucleotide identified by the base sequence of SEQ ID NO: 3 and a polynucleotide identified by the base sequence of SEQ ID NO: 4, wherein the base sequence of SEQ ID NO: 3 is the wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 4 is the cultivated type, and when a hybrid line is a homozygous type for the cultivated type, the pair of polynucleotides can be determined to not have a low fruit weight-related gene located on chromosome 3 in Solanum pennellii as a DNA marker.
(11) The use according to (10), characterized in that it is determined whether a hybrid line is homozygous for a cultivated species type based on at least one of multiple mutation sites contained in the base sequence of SEQ ID NO: 3 and the base sequence of SEQ ID NO: 4.

(12)配列番号1の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドと配列番号2の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドとからなる一対のポリヌクレオチドに含まれる複数の変異部位、並びに配列番号3の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドと配列番号4の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドとからなる一対のポリヌクレオチドに含まれる複数の変異部位のうち、少なくとも1つの変異部位を検出する検出手段を含む、DNAマーカー検出キット。
(13)上記検出手段は、検出対象の変異部位を含む領域を増幅する一対のプライマー、及び/又は、検出対象の変異部位における野生種型にハイブリダイズする野生種型プローブ及び栽培種型にハイブリダイズする栽培種型プローブからなる一対のプローブを含むことを特徴とする(12)記載のDNAマーカー検出キット。
(12) A DNA marker detection kit comprising a detection means for detecting at least one of a plurality of mutation sites contained in a pair of polynucleotides consisting of a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO:1 and a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO:2, and a plurality of mutation sites contained in a pair of polynucleotides consisting of a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO:3 and a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO:4.
(13) The DNA marker detection kit described in (12) is characterized in that the detection means includes a pair of primers that amplify a region including the mutation site to be detected, and/or a pair of probes consisting of a wild-type probe that hybridizes to the wild-type at the mutation site to be detected and a cultivated-type probe that hybridizes to the cultivated-type.

本発明に係るソラナム・リコペルシカムは、単位果重あたりのγ-アミノ酪酸の蓄積量が極めて高く、且つγ-アミノ酪酸の高蓄積に伴う果重の低下が極めて少なく、その結果、γ-アミノ酪酸含量が極めて高いという特性を有する。 The Solanum lycopersicum of the present invention has the characteristics that it accumulates an extremely high amount of γ-aminobutyric acid per unit fruit weight, and the decrease in fruit weight due to high accumulation of γ-aminobutyric acid is extremely small, resulting in an extremely high content of γ-aminobutyric acid.

また、本発明に係るソラナム・リコペルシカムの作出方法は、γ-アミノ酪酸を蓄積するソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有する第1のソラナム・リコペルシカムを利用することによって、当該γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ上記第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しない、ソラナム・リコペルシカム交雑系統を作出することができる。したがって、本発明に係るソラナム・リコペルシカムの作出方法によれば、γ-アミノ酪酸含量が極めて高いソラナム・リコペルシカムを作出することができる。 In addition, the method for producing Solanum lycopersicum according to the present invention utilizes a first Solanum lycopersicum having a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3 in Solanum pennellii, which accumulates γ-aminobutyric acid, to produce a Solanum lycopersicum hybrid line that has the γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and does not have the low fruit weight-related gene located on chromosome 3. Therefore, according to the method for producing Solanum lycopersicum according to the present invention, it is possible to produce Solanum lycopersicum with an extremely high γ-aminobutyric acid content.

マーカーNo.2で増幅するDNA領域のアライメントAlignment of DNA regions amplified with marker No. 2 マーカーNo.32で増幅するDNA領域のアライメントAlignment of DNA regions amplified by marker No. 32

本発明に係るソラナム・リコペルシカムは、γ-アミノ酪酸を蓄積するソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しないといった特徴を有する。ソラナム・ペネリとソラナム・リコペルシカムとのイントログレッションラインのうち、ソラナム・ペネリの第3染色体の特定の領域を含むものが果重は比較的に小さいものの、γ-アミノ酪酸を高蓄積することに着目した。そして、当該特定の領域に、γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子と低果重関連遺伝子が存在することを想定した。 The Solanum lycopersicum of the present invention is characterized in that it has a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3 in Solanum pennelli, which accumulates γ-aminobutyric acid, and does not have a low fruit weight-related gene located on the above-mentioned chromosome 3. We have focused on the fact that, among the introgression lines between Solanum pennelli and Solanum lycopersicum, those containing a specific region of chromosome 3 of Solanum pennelli have relatively small fruit weight but accumulate high amounts of γ-aminobutyric acid. We have then assumed that the γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and the low fruit weight-related gene are present in the specific region.

本発明に係るソラナム・リコペルシカムは、これらγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子と低果重関連遺伝子を分離して、単位果重あたりのγ-アミノ酪酸の蓄積量が極めて高く、且つγ-アミノ酪酸の高蓄積に伴う果重の低下が極めて少ないといった新規な特徴を有する。 The Solanum lycopersicum of the present invention has the novel characteristics of having extremely high levels of accumulated γ-aminobutyric acid per unit fruit weight and extremely little loss in fruit weight due to high accumulation of γ-aminobutyric acid, by isolating these γ-aminobutyric acid metabolism-related genes and low fruit weight-related genes.

ここで、γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子とは、果実中のγ-アミノ酪酸量が増加する形質に関連する遺伝子を意味し、例えば、γ-アミノ酪酸合成に関与する遺伝子(例えば、グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子)、γ-アミノ酪酸の代謝を抑制する遺伝子、γ-アミノ酪合成の基質となるグルタミン酸の生合成に関与する遺伝子、グルタミン酸の代謝を抑制する遺伝子などが含まれると考えられる。ソラナム・ペネリの第3染色体上に位置するこれらγ-アミノ酪酸合成に関与する遺伝子(例えば、グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子)等が、ソラナム・リコペルシカムにおける相同遺伝子と比較して、γ-アミノ酪酸をより高蓄積させるように機能すると考えられる。 Here, γ-aminobutyric acid metabolism-related genes refer to genes related to the trait of increasing the amount of γ-aminobutyric acid in fruits, and are thought to include, for example, genes involved in γ-aminobutyric acid synthesis (e.g., glutamic acid decarboxylase gene), genes that suppress the metabolism of γ-aminobutyric acid, genes involved in the biosynthesis of glutamic acid, which is a substrate for γ-aminobutyric synthesis, and genes that suppress the metabolism of glutamic acid. These genes involved in γ-aminobutyric acid synthesis (e.g., glutamic acid decarboxylase gene), etc. located on the third chromosome of Solanum pennellii are thought to function to accumulate more γ-aminobutyric acid than the homologous genes in Solanum lycopersicum.

また、低果重関連遺伝子とは、果実の重量を低下させる形質に関連する遺伝子を意味し、例えば、果実の成長に関連する遺伝子等が含まれると考えられる。ソラナム・ペネリの第3染色体上に位置するこれら果実の成長に関連する遺伝子等が、ソラナム・リコペルシカムにおける相同遺伝子と比較して、果重をより低下させるように機能すると考えられる。 Low fruit weight-related genes refer to genes related to traits that reduce fruit weight, and are thought to include, for example, genes related to fruit growth. These fruit growth-related genes located on chromosome 3 of Solanum pennellii are thought to function to reduce fruit weight more than their homologous genes in Solanum lycopersicum.

なお、ソラナム・ペネリとソラナム・リコペルシカムとのイントログレッションラインとしては、特に限定されないが、例えば栽培種ソラナム・リコペルシカムM82の染色体の一部を、野生種ソラナム・ペネリLA0716の染色体に置換したものを使用することができる。UC DAVIS C.M. Rick Tomato Genetics Resource Center(TGRC http://tgrc.ucdavis.edu)は、栽培種ソラナム・リコペルシカムM82の染色体の一部を、野生種ソラナム・ペネリLA0716の染色体に置換した様々なイントログレッションラインを提供している。これらイントログレッションのうち、第3染色体の一部が置換されたイントログレッションラインIL3-3(アクセッションNo.LA3488)は、果重は比較的に小さいものの、γ-アミノ酪酸を高蓄積するといった形質を示す。 In addition, the introgression line between Solanum pennellii and Solanum lycopersicum is not particularly limited, but for example, a line in which a part of the chromosome of the cultivated species Solanum lycopersicum M82 is replaced with a chromosome of the wild species Solanum pennellii LA0716 can be used. UC DAVIS C.M. Rick Tomato Genetics Resource Center (TGRC http://tgrc.ucdavis.edu) provides various introgression lines in which a part of the chromosome of the cultivated species Solanum lycopersicum M82 is replaced with a chromosome of the wild species Solanum pennellii LA0716. Among these introgressions, the introgression line IL3-3 (accession no. LA3488), in which part of the third chromosome has been replaced, has relatively small fruit weight but exhibits traits such as high accumulation of gamma-aminobutyric acid.

したがって、本発明に係るソラナム・リコペルシカムは、例えば、イントログレッションラインIL3-3(アクセッションNo.LA3488)から作出することができる。すなわち、イントログレッションラインIL3-3と、他の栽培種ソラナム・リコペルシカムを両親として、交配によって多数の後代系統を作出する。得られた後代系統のうち、γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しない遺伝子型のものを選択する。 Therefore, the Solanum lycopersicum of the present invention can be produced, for example, from the introgression line IL3-3 (accession No. LA3488). That is, a large number of progeny lines are produced by crossing the introgression line IL3-3 with another cultivated species, Solanum lycopersicum, as parents. From the progeny lines obtained, a genotype that has a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and does not have the low fruit weight-related gene located on the third chromosome is selected.

ここで、交配とは、特に限定されず、品種改良などにおいて通常用いられている交配技術を使用することができる。例えば、交配技術としては、自殖交配及び戻し交配を挙げることができる。本発明に係るソラナム・リコペルシカムを作出するにあたり、上述したイントログレッションラインIL3-3と、他の栽培種ソラナム・リコペルシカムを両親として、数世代に亘って自殖交配を行ったり、数世代に亘って戻し交配を行ったり、自殖交配と戻し交配を適宜繰り返す等の方法を採用することができる。 Here, the crossbreeding is not particularly limited, and any crossbreeding technique commonly used in breeding and the like can be used. For example, crossbreeding techniques include self-crossing and backcrossing. In producing the Solanum lycopersicum of the present invention, a method can be adopted in which the above-mentioned introgression line IL3-3 and another cultivated species of Solanum lycopersicum are used as parents, and self-crossing is performed over several generations, backcrossing is performed over several generations, or self-crossing and backcrossing are appropriately repeated.

栽培種ソラナム・リコペルシカムとは、特に限定されず、一般に入手可能なものを使用することができる。使用可能な栽培種ソラナム・リコペルシカムとしては、例えば、M82、ふりこま、とまと中間母本農3号、NT604、なつのこま、イエローキャロル、デルハーベスト2号、タキイ大玉193、オルメカ、リコボール、TYファースト、KRN-2011、スイートメモリー、TTM056、アイタキ1号、SAKTOM12、DG07-1、TONTELLE、NINIVE、PRS等を挙げることができる。 The cultivated species of Solanum lycopersicum is not particularly limited, and generally available species can be used. Examples of the cultivated species of Solanum lycopersicum that can be used include M82, Furikoma, Tomato Intermediate Mother No. 3, NT604, Natsunokoma, Yellow Carol, Del Harvest No. 2, Takii Otama 193, Olmeca, Lycoball, TY First, KRN-2011, Sweet Memory, TTM056, Aitaki No. 1, SAKTOM12, DG07-1, TONTELLE, NINIVE, PRS, etc.

得られた後代が、上述したγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記低果重関連遺伝子を有しない遺伝子型であるかは、具体的には、第1のDNAマーカーと第2のDNAマーカーを用いて判断することができる。すなわち、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーは、γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記低果重関連遺伝子を有しない遺伝子型を判別できるDNAマーカーである。より具体的には、得られた後代から定法に従ってゲノムDNAを抽出し、抽出したゲノムDNAにおける第1のDNAマーカーと第2のDNAマーカーを解析する。 Specifically, whether the obtained progeny has the above-mentioned γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and does not have the above-mentioned low fruit weight-related gene can be determined using the first DNA marker and the second DNA marker. In other words, the first DNA marker and the second DNA marker are DNA markers that can distinguish the genotype that has the γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and does not have the above-mentioned low fruit weight-related gene. More specifically, genomic DNA is extracted from the obtained progeny according to a standard method, and the first DNA marker and the second DNA marker in the extracted genomic DNA are analyzed.

第1のDNAマーカーは、例えば、配列番号1の塩基配列を野生種型とし、配列番号2の塩基配列を栽培種型とすることができる。すなわち、配列番号1の塩基配列が野生種ソラナム・ペネリLA0716由来の塩基配列であり、配列番号2の塩基配列が栽培種ソラナム・リコペルシカムM82由来の塩基配列である。配列番号1の塩基配列と配列番号2の塩基配列とをペアワイズアライメントして比較した結果を図1に示す。なお、図1に示す第1のDNAマーカーは、後述する実施例に示したように、DNAマーカー解析の結果、上から3行目及び4行目の「PK993」と「Heinz1706」が栽培種型の塩基配列であり、上から1行目及び2行目の「TK8728」と「19F273」が野生種型の塩基配列である。配列番号1の塩基配列と配列番号2の塩基配列とを比較した結果を表1にまとめる。 The first DNA marker may have, for example, the base sequence of SEQ ID NO: 1 as the wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 2 as the cultivated type. That is, the base sequence of SEQ ID NO: 1 is derived from the wild species Solanum pennellii LA0716, and the base sequence of SEQ ID NO: 2 is derived from the cultivated species Solanum lycopersicum M82. The results of pairwise alignment and comparison of the base sequences of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 are shown in FIG. 1. As shown in the examples described later, the results of DNA marker analysis show that the base sequences of the first DNA marker shown in FIG. 1 are the cultivated type, with "PK993" and "Heinz1706" on the third and fourth lines from the top, and the wild type, with "TK8728" and "19F273" on the first and second lines from the top. The results of comparison of the base sequences of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 are shown in Table 1.

Figure 0007602907000001
Figure 0007602907000001

なお、第1のDNAマーカーは、配列番号1及び2の塩基配列で特定されるが、配列番号1及び2そのものに限定されるものではなく、上記変異部位1-1~1-10のうち少なくとも1種以上、好ましくは3種以上、より好ましくは5種以上、更に好ましくは7種以上、最も好ましくは10種の変異部位を保存する限り、配列番号1及び2とは異なる塩基配列であっても良い。第1のDNAマーカーに含まれる配列番号1とは異なる塩基配列としては、上記変異部位1-1~1-10のうち少なくとも1種以上、好ましくは3種以上、より好ましくは5種以上、更に好ましくは7種以上、最も好ましくは10種の変異部位を保存し、且つ、配列番号1に対して90%以上の一致度、好ましくは配列番号1に対して95%以上の一致度、より好ましくは配列番号1に対して97%以上の一致度、最も好ましくは配列番号1に対して99%以上の一致度を有する塩基配列を挙げることができる。同様に、第1のDNAマーカーに含まれる配列番号2とは異なる塩基配列としては、上記変異部位1-1~1-10のうち少なくとも1種以上、好ましくは3種以上、より好ましくは5種以上、更に好ましくは7種以上、最も好ましくは10種の変異部位を保存し、且つ、配列番号2に対して90%以上の一致度、好ましくは配列番号1に対して95%以上の一致度、より好ましくは配列番号1に対して97%以上の一致度、最も好ましくは配列番号1に対して99%以上の一致度を有する塩基配列を挙げることができる。 The first DNA marker is specified by the base sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2, but is not limited to SEQ ID NOs: 1 and 2 themselves, and may be a base sequence different from SEQ ID NOs: 1 and 2, as long as it preserves at least one, preferably three or more, more preferably five or more, even more preferably seven or more, and most preferably ten types of mutation sites among the above mutation sites 1-1 to 1-10. Examples of base sequences different from SEQ ID NO: 1 contained in the first DNA marker include base sequences that preserve at least one, preferably three or more, more preferably five or more, even more preferably seven or more, and most preferably ten types of mutation sites among the above mutation sites 1-1 to 1-10, and have a degree of identity of 90% or more with SEQ ID NO: 1, preferably a degree of identity of 95% or more with SEQ ID NO: 1, more preferably a degree of identity of 97% or more with SEQ ID NO: 1, and most preferably a degree of identity of 99% or more with SEQ ID NO: 1. Similarly, examples of the base sequence different from SEQ ID NO:2 contained in the first DNA marker include a base sequence that conserves at least one of the above mutation sites 1-1 to 1-10, preferably three or more, more preferably five or more, even more preferably seven or more, and most preferably ten mutation sites, and has a degree of identity of 90% or more with SEQ ID NO:2, preferably a degree of identity of 95% or more with SEQ ID NO:1, more preferably a degree of identity of 97% or more with SEQ ID NO:1, and most preferably a degree of identity of 99% or more with SEQ ID NO:1.

また、第2のDNAマーカーは、例えば、配列番号3の塩基配列を野生種型とし、配列番号4の塩基配列を栽培種型とすることができる。すなわち、配列番号3の塩基配列が野生種ソラナム・ペネリLA0716由来の塩基配列であり、配列番号4の塩基配列が栽培種ソラナム・リコペルシカムM82由来の塩基配列である。配列番号3の塩基配列と配列番号4の塩基配列とをペアワイズアライメントして比較した結果を図2に示す。なお、図2に示す第2のDNAマーカーは、後述する実施例に示したように、DNAマーカー解析の結果、上から1行目~3行目の「PK993」、「19F273」、「Heinz1706」が栽培種型の塩基配列であり、上から4行目の「TK8728」が野生種型の塩基配列である。配列番号3の塩基配列と配列番号4の塩基配列とを比較した結果を表2にまとめる。 In addition, the second DNA marker may be, for example, a wild type nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a cultivated type nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4. That is, the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 is derived from the wild species Solanum pennellii LA0716, and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 is derived from the cultivated species Solanum lycopersicum M82. The results of pairwise alignment and comparison of the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 are shown in FIG. 2. As shown in the examples described later, the results of DNA marker analysis show that the nucleotide sequences of the second DNA markers shown in FIG. 2 are cultivated type nucleotide sequences of "PK993", "19F273", and "Heinz1706" in the first to third lines from the top, and the wild type nucleotide sequence of "TK8728" in the fourth line from the top. The results of comparison of the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 are shown in Table 2.

Figure 0007602907000002
Figure 0007602907000002

なお、第2のDNAマーカーは、配列番号3及び4の塩基配列で特定されるが、配列番号3及び4そのものに限定されるものではなく、上記変異部位2-1~2-4のうち少なくとも1種以上、好ましくは2種以上、より好ましくは3種以上、更に好ましくは4種の変異部位を保存する限り、配列番号3及び4とは異なる塩基配列であっても良い。第2のDNAマーカーに含まれる配列番号3とは異なる塩基配列としては、上記変異部位2-1~2-4のうち少なくとも1種以上、好ましくは2種以上、より好ましくは3種以上、更に好ましくは4種の変異部位を保存し、且つ、配列番号3に対して90%以上の一致度、好ましくは配列番号3に対して95%以上の一致度、より好ましくは配列番号3に対して97%以上の一致度、最も好ましくは配列番号3に対して99%以上の一致度を有する塩基配列を挙げることができる。同様に、第2のDNAマーカーに含まれる配列番号4とは異なる塩基配列としては、上記変異部位2-1~2-4のうち少なくとも1種以上、好ましくは2種以上、より好ましくは3種以上、更に好ましくは4種の変異部位を保存し、且つ、配列番号4に対して90%以上の一致度、好ましくは配列番号4に対して95%以上の一致度、より好ましくは配列番号4に対して97%以上の一致度、最も好ましくは配列番号4に対して99%以上の一致度を有する塩基配列を挙げることができる。 The second DNA marker is specified by the base sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4, but is not limited to SEQ ID NOs: 3 and 4 itself, and may be a base sequence different from SEQ ID NOs: 3 and 4, so long as it preserves at least one, preferably two or more, more preferably three or more, and even more preferably four types of mutation sites among the above mutation sites 2-1 to 2-4. Examples of base sequences different from SEQ ID NO: 3 contained in the second DNA marker include base sequences that preserve at least one, preferably two or more, more preferably three or more, and even more preferably four types of mutation sites among the above mutation sites 2-1 to 2-4, and have a degree of identity of 90% or more with SEQ ID NO: 3, preferably a degree of identity of 95% or more with SEQ ID NO: 3, more preferably a degree of identity of 97% or more with SEQ ID NO: 3, and most preferably a degree of identity of 99% or more with SEQ ID NO: 3. Similarly, examples of the base sequence different from SEQ ID NO:4 contained in the second DNA marker include a base sequence that conserves at least one, preferably two or more, more preferably three or more, and even more preferably four of the above mutation sites 2-1 to 2-4, and has a degree of identity of 90% or more with SEQ ID NO:4, preferably a degree of identity of 95% or more with SEQ ID NO:4, more preferably a degree of identity of 97% or more with SEQ ID NO:4, and most preferably a degree of identity of 99% or more with SEQ ID NO:4.

以上で説明した第1のDNAマーカー及び/又は第2のDNAマーカーは、それぞれゲノムDNAに存在する所定の領域のポリヌクレオチドであって、野生種型であるか栽培種型であるか判別できるポリヌクレオチドである。 The first DNA marker and/or the second DNA marker described above are polynucleotides in a specific region present in the genomic DNA, and are polynucleotides that can distinguish whether a species is a wild type or a cultivated type.

すなわち、配列番号1の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドと配列番号2の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドは、交雑系統が上記γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有するといった特徴を有するかの判定に使用することができる。また、配列番号3の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドと配列番号4の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドは、交雑系統が上記低果重関連遺伝子を有しないといった特徴を有するかの判定に使用することができる。 That is, the polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO: 1 and the polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO: 2 can be used to determine whether a hybrid line has the characteristic of having the above-mentioned gamma-aminobutyric acid metabolism-related gene. Also, the polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO: 3 and the polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO: 4 can be used to determine whether a hybrid line has the characteristic of not having the above-mentioned low fruit weight-related gene.

一方、これら第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれの接合型を判定するには、通常の方法に基づいて適宜行うことができる。具体的には、第1のDNAマーカーに含まれる上記複数の変異部位及び第2のDNAマーカーに含まれる上記複数の変異部位のうち、少なくとも1つの変異部位を検出する検出手段を使用することで、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれの接合型を判定することができる。 On the other hand, the mating type of each of the first and second DNA markers can be determined appropriately based on a conventional method. Specifically, the mating type of each of the first and second DNA markers can be determined by using a detection means that detects at least one of the multiple mutation sites contained in the first DNA marker and the multiple mutation sites contained in the second DNA marker.

例えば、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーは、それぞれ野生種型と栽培種型との相違点として56塩基の欠失型変異(変異部位1-3)と10塩基の欠失型変異(変異部位2-3)を有している。したがって、上記検出手段として、それぞれ変異部位を挟みこみよう一対のプライマーを設計し、当該プライマーを用いた核酸増幅反応によって増幅したDNA断片の塩基長に基づいて第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれの接合型を判定することができる。核酸増幅は、例えばPCR法によって行うことができるが、他の公知の増幅方法、例えば、LCR(ligase chain reaction)法やLAMP(Loop-Mediated Isothermal Amplification)法等によって行ってもよい。 For example, the first DNA marker and the second DNA marker have a 56-base deletion mutation (mutation site 1-3) and a 10-base deletion mutation (mutation site 2-3), respectively, as differences between the wild type and the cultivated type. Therefore, as the detection means, a pair of primers is designed to sandwich the mutation site, and the mating type of each of the first DNA marker and the second DNA marker can be determined based on the base length of the DNA fragment amplified by a nucleic acid amplification reaction using the primers. Nucleic acid amplification can be performed, for example, by the PCR method, but it may also be performed by other known amplification methods, such as the LCR (ligase chain reaction) method or the LAMP (loop-mediated isothermal amplification) method.

また、この方法以外にも、シーケンサー等を利用し、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーの塩基配列を直接読み取ることによって、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれの接合型を判定することができる。さらに、いわゆる、SSCP(Single Strand Conformation Polymorphism:一本鎖高次構造多型)法を用いて第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれの接合型を判定することができる。 In addition to this method, the mating types of the first and second DNA markers can be determined by directly reading the base sequences of the first and second DNA markers using a sequencer or the like. Furthermore, the mating types of the first and second DNA markers can be determined using the so-called SSCP (Single Strand Conformation Polymorphism) method.

さらに、異なる方法としては、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーのそれぞれに対して、変異部位の配列パターンによって制限酵素の認識配列となる場合には、当該変異部位を含むDNA断片を増幅し、得られたDNA断片に対する制限酵素による切断の有無に基づいて第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれの接合型を判定することができる。なお、その他、意図的に設計したミスマッチプライマーを含むプライマーセットによって制限酵素認識部位を作製するdCAPS(derived CAPS)法を用いてもよい。 In addition, as a different method, when the sequence pattern of the mutation site for each of the first and second DNA markers is a recognition sequence for a restriction enzyme, a DNA fragment containing the mutation site can be amplified, and the mating type of each of the first and second DNA markers can be determined based on the presence or absence of cleavage of the obtained DNA fragment by the restriction enzyme. In addition, the dCAPS (derived CAPS) method, in which a restriction enzyme recognition site is created by a primer set including an intentionally designed mismatch primer, may also be used.

さらにまた、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれについて、上記検出手段として、各変異部位について配列パターン毎に特異的にハイブリダイズするプローブを設計する方法を適用することができる。具体的には、検出対象の変異部位における野生種型にハイブリダイずる野生種型プローブ及び栽培種型にハイブリダイズする栽培種型プローブからなる一対のプローブを設計する。そして、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれについて、検出対象の変異部位を含むDNA断片を増幅し、増幅したDNA断片と上記一対のプローブとをハイブリダイズにさせることで、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれの接合型を判定することができる。 Furthermore, for each of the first and second DNA markers, a method of designing a probe that hybridizes specifically for each sequence pattern for each mutation site can be applied as the detection means. Specifically, a pair of probes is designed, consisting of a wild-type probe that hybridizes to the wild-type at the mutation site to be detected and a cultivated-type probe that hybridizes to the cultivated-type. Then, for each of the first and second DNA markers, a DNA fragment containing the mutation site to be detected is amplified, and the amplified DNA fragment is hybridized with the pair of probes, thereby determining the mating type of each of the first and second DNA markers.

さらにまた、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれについて、各変異部位の配列パターンを一部に含ませてプライマーを設計する方法を適用することができる。この場合、設計したプライマーを用いて第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーを増幅させ、増幅の有無によって、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーそれぞれの接合型を判定することができる。 Furthermore, a method can be applied in which primers are designed for each of the first and second DNA markers by partially including the sequence pattern of each mutation site. In this case, the first and second DNA markers are amplified using the designed primers, and the junction type of each of the first and second DNA markers can be determined based on the presence or absence of amplification.

上述した第1のDNAマーカーは、1箇所の欠失型変異と、9箇所の一塩基多型とを含んでいる。第1のDNAマーカーが野生種型であるとは、表1に示した10種の変異部位の全ての配列パターンを明らかにしたときに、少なくとも5箇所、好ましくは6箇所、より好ましくは7箇所、より好ましくは8箇所、更に好ましくは9箇所、最も好ましくは10箇所が野生種型の配列パターンであることを意味する。第1のDNAマーカーが栽培種型であるとは、表1に示した10種の変異部位の全ての配列パターンを明らかにしたときに、少なくとも5箇所、好ましくは6箇所、より好ましくは7箇所、より好ましくは8箇所、更に好ましくは9箇所、最も好ましくは10箇所が栽培種型の配列パターンであることを意味する。 The first DNA marker described above contains one deletion mutation and nine single nucleotide polymorphisms. The first DNA marker being of the wild type means that when all sequence patterns of the 10 types of mutation sites shown in Table 1 are revealed, at least 5, preferably 6, more preferably 7, more preferably 8, even more preferably 9, and most preferably 10, sites are of the wild type sequence pattern. The first DNA marker being of the cultivated type means that when all sequence patterns of the 10 types of mutation sites shown in Table 1 are revealed, at least 5, preferably 6, more preferably 7, more preferably 8, even more preferably 9, and most preferably 10, sites are of the cultivated type sequence pattern.

ただし、第1のDNAマーカーの接合型を判定する際、上述した10箇所の変異部位の配列パターンを全て同定する必要はなく、10種類の変異部位のうち、少なくとも1箇所、あるいは2~9箇所の変異部位の配列パターンを同定すればよい。これら10箇所の変異部位は連鎖不平衡にあるため、少ない数(例えば1箇所)の変異部位の配列パターンを同定すれば、他の変異部位についても配列パターンが高精度に予測できるためである。 However, when determining the mating type of the first DNA marker, it is not necessary to identify all of the sequence patterns of the 10 mutation sites described above; it is sufficient to identify the sequence patterns of at least one, or two to nine, of the 10 types of mutation sites. These 10 mutation sites are in linkage disequilibrium, so by identifying the sequence patterns of a small number of mutation sites (for example, one), the sequence patterns of the other mutation sites can be predicted with high accuracy.

また、第1のDNAマーカーがヘテロ接合型であるとは、表1に示した変異部位に関して野生種型の配列パターンと栽培種型の配列パターンとを共に有する場合を意味する。 Furthermore, the first DNA marker being heterozygous means that it has both a wild-type sequence pattern and a cultivated-type sequence pattern for the mutation site shown in Table 1.

一方、上述した第2のDNAマーカーは、1箇所の欠失型変異と、3箇所の一塩基多型とを含んでいる。第2のDNAマーカーが野生種型であるとは、表2に示した4種の変異部位の全ての配列パターンを明らかにしたときに、少なくとも2箇所、好ましくは3箇所、最も好ましくは4箇所が野生型の配列パターンであることを意味する。第2のDNAマーカーが栽培種型であるとは、表2に示した4種の変異部位の全ての配列パターンを明らかにしたときに、少なくとも2箇所、好ましくは3箇所、最も好ましくは4箇所が栽培種型の配列パターンであることを意味する。 On the other hand, the second DNA marker described above contains one deletion mutation and three single nucleotide polymorphisms. The second DNA marker being of the wild type means that when all sequence patterns of the four mutation sites shown in Table 2 are revealed, at least two, preferably three, and most preferably four, sites have a wild type sequence pattern. The second DNA marker being of the cultivated type means that when all sequence patterns of the four mutation sites shown in Table 2 are revealed, at least two, preferably three, and most preferably four, sites have a cultivated type sequence pattern.

ただし、第2のDNAマーカーの接合型を判定する際、上述した4箇所の変異部位を全て明らかにする必要はなく、4種類の変異部位のうち、少なくとも1箇所、あるいは2~3箇所の変異部位の配列パターンを明らかにすればよい。これら4箇所の変異部位は連鎖不平衡にあるため、少ない数(例えば1箇所)の変異部位の配列パターンを同定すれば、他の変異部位についても配列パターンが高精度に予測できるためである。 However, when determining the mating type of the second DNA marker, it is not necessary to clarify all four of the above-mentioned mutation sites; it is sufficient to clarify the sequence pattern of at least one, or two or three, of the four types of mutation sites. These four mutation sites are in linkage disequilibrium, so by identifying the sequence pattern of a small number of mutation sites (for example, one), the sequence patterns of the other mutation sites can be predicted with high accuracy.

また、第2のDNAマーカーが栽培種型のホモ接合型であるとは、表2に示した変異部位に関して栽培種型の配列パターンを有する場合を意味する。 Furthermore, the second DNA marker being homozygous for the cultivated species type means that it has the cultivated species type sequence pattern for the mutation site shown in Table 2.

以上のようにして交配で得られた後代について、第1のDNAマーカー及び第2のDNAマーカーを解析することで、ソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、当該第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しないといった特徴を有するか否かを判定することができる。そして、判定の結果、γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、当該第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しないといった特徴を有するソラナム・リコペルシカムは、単位果重あたりのγ-アミノ酪酸の蓄積量が極めて高く、且つγ-アミノ酪酸の高蓄積に伴う果重の低下が極めて少ないため、γ-アミノ酪酸含量が極めて高いという特性を有する。 By analyzing the first and second DNA markers for the progeny obtained by crossbreeding in the above manner, it is possible to determine whether or not Solanum pennellii has the characteristic of having a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3, but not having a low fruit weight-related gene located on said chromosome 3. As a result of the determination, Solanum lycopersicum having the characteristic of having a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and not having a low fruit weight-related gene located on chromosome 3 has an extremely high accumulation amount of γ-aminobutyric acid per unit fruit weight, and the decrease in fruit weight associated with high accumulation of γ-aminobutyric acid is extremely small, and therefore has the characteristic of an extremely high γ-aminobutyric acid content.

ここで、単位果重あたりのγ-アミノ酪酸の蓄積量とは、特に限定されないが、例えば、果実の単位重量(例えば1mg)あたりに含まれるγ-アミノ酪酸の重量として評価することができる。本発明に係るソラナム・リコペルシカムは、片方の親として利用した栽培種ソラナム・リコペルシカムにおけるγ-アミノ酪酸蓄積量と比較して有意に高いγ-アミノ酪酸蓄積量を示す。有意とは、統計的に有意の意味であり、スチューデントのt検定やウェルチのt検定などの手法により判断できる。例えば、本発明に係るソラナム・リコペルシカムは、片方の親として利用した栽培種ソラナム・リコペルシカムと比較して105%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは110%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは130%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは150%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは170%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは200%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは230%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは250%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは300%のγ-アミノ酪酸蓄積量、好ましくは350%のγ-アミノ酪酸蓄積量となる。 Here, the amount of γ-aminobutyric acid accumulated per unit fruit weight is not particularly limited, but can be evaluated, for example, as the weight of γ-aminobutyric acid contained per unit weight of fruit (e.g., 1 mg). The Solanum lycopersicum of the present invention shows a significantly higher amount of γ-aminobutyric acid accumulated compared to the amount of γ-aminobutyric acid accumulated in the cultivated species Solanum lycopersicum used as one of the parents. Significant means statistically significant, and can be determined by methods such as Student's t-test and Welch's t-test. For example, the Solanum lycopersicum according to the present invention accumulates 105% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 110% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 130% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 150% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 170% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 200% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 230% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 250% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 300% of the amount of gamma-aminobutyric acid, preferably 350% of the amount of gamma-aminobutyric acid.

また、γ-アミノ酪酸の高蓄積に伴う果重の低下については、特に限定されないが、例えば、果実の重量や果実の直径などによって評価することができる。後述する実施例に示しているように、γ-アミノ酪酸蓄積量の高いソラナム・ペネリと栽培種ソラナム・リコペルシカムとを交配して得られるγ-アミノ酪酸の高蓄積後代は、当該栽培種ソラナム・リコペルシカムと比較して果重が顕著に低下する傾向にある。しかしながら、本発明に係るソラナム・リコペルシカムは、γ-アミノ酪酸を高蓄積するにも拘わらず、片方の親として利用した栽培種ソラナム・リコペルシカムの果重と比較して果重が高いか、果重が低下するとしても、その程度は極めて小さいという特徴を有する。例えば、本発明に係るソラナム・リコペルシカムは、片方の親として利用した栽培種ソラナム・リコペルシカムの果重と比較して100~110%の果重であることが好ましく、55~100%の果重であることが好ましく、60~100%の果重であることがより好ましく、70~100%の果重であることがより好ましく、80~100%の果重であることが更に好ましく、85~100%の果重であることが最も好ましい。 The reduction in fruit weight due to high accumulation of γ-aminobutyric acid can be evaluated, for example, by the weight of the fruit or the diameter of the fruit, without particular limitation. As shown in the examples described later, the progeny with high accumulation of γ-aminobutyric acid obtained by crossing Solanum pennellii, which has high accumulation of γ-aminobutyric acid, with the cultivated species Solanum lycopersicum, tends to have a significantly reduced fruit weight compared to the cultivated species Solanum lycopersicum. However, the Solanum lycopersicum according to the present invention has the characteristic that, despite high accumulation of γ-aminobutyric acid, it has a higher fruit weight than the cultivated species Solanum lycopersicum used as one of the parents, or, even if the fruit weight is reduced, the degree of reduction is extremely small. For example, the Solanum lycopersicum of the present invention preferably has a fruit weight of 100 to 110% of the fruit weight of the cultivated species Solanum lycopersicum used as one of the parents, preferably 55 to 100%, more preferably 60 to 100%, even more preferably 70 to 100%, even more preferably 80 to 100%, and most preferably 85 to 100%.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the technical scope of the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
実施例1では、加工用トマトを用いて、γ-アミノ酪酸を高蓄積する新規な交雑系統を開発した。
<材料>
本実施例で用いたソラナム・リコペルシカムの系統を表3に示した。TK8728は、UC DAVIS C.M. Rick Tomato Genetics Resource Center(TGRC http://tgrc.ucdavis.edu)から入手したものである。TK8728は、野生種ソラナム・ペネリLA0716系統と栽培種ソラナム・リコペルシカムM82とのイントログレッションラインIL3-3(アクセッションNo.LA3488)である。
[Example 1]
In Example 1, a novel hybrid line that accumulates a large amount of γ-aminobutyric acid was developed using processing tomatoes.
<Ingredients>
The strains of Solanum lycopersicum used in this example are shown in Table 3. TK8728 was obtained from UC Davis C.M. Rick Tomato Genetics Resource Center (TGRC http://tgrc.ucdavis.edu). TK8728 is an introgression line IL3-3 (Accession No. LA3488) between the wild species Solanum pennellii LA0716 strain and the cultivated species Solanum lycopersicum M82.

これと、カゴメ株式会社が育成した加工用トマト品種PK993と交雑して、F1世代を得た。F1世代を自殖してF2世代(16F280、16F281、16F282)を得た。F2世代の自殖を2回繰り返してF4世代(18F308、18F307)を得た。F4世代の自殖を2回繰り返してF6世代(19F273)を得た。これらの植物体は、カゴメ株式会社が所有する圃場にて、栽培を行った。 This was crossed with PK993, a processing tomato variety developed by Kagome Co., Ltd., to obtain the F1 generation. The F1 generation was self-pollinated to obtain the F2 generation (16F280, 16F281, 16F282). The F2 generation was self-pollinated twice to obtain the F4 generation (18F308, 18F307). The F4 generation was self-pollinated twice to obtain the F6 generation (19F273). These plants were cultivated in a field owned by Kagome Co., Ltd.

Figure 0007602907000003
Figure 0007602907000003

<方法>
<DNAマーカーの作出>
公知のデータベース(Sol Genomics Network https://solgenomics.net/)で公開されている、野生種ソラナム・ペネリLA0716系統とソラナム・リコペルシカムの塩基配列情報に基づいて、野生種ソラナム・ペネリLA0716系統とソラナム・リコペルシカムHeinz1706との間で多型が検出可能なDNAマーカーを作製した。作製したDNAマーカーにおける、プライマーの第3染色体上の位置及び塩基配列、アニーリング温度並びにバンドパターンを表4に示す。プライマーの第3染色体上の位置の特定には、公知のデータベースで公開されているマップのバージョンSL3.0を用いた。
Methods
<Creation of DNA markers>
Based on the base sequence information of wild species Solanum pennellii LA0716 line and Solanum lycopersicum published in a public database (Sol Genomics Network https://solgenomics.net/), a DNA marker capable of detecting polymorphism between wild species Solanum pennellii LA0716 line and Solanum lycopersicum Heinz1706 was prepared. The position and base sequence of the primer on chromosome 3, annealing temperature and band pattern of the prepared DNA marker are shown in Table 4. The position of the primer on chromosome 3 was specified using version SL3.0 of the map published in a public database.

Figure 0007602907000004
なお、表4に示した各プライマーの塩基配列を上から順に配列番号5~18とした。
Figure 0007602907000004
The base sequences of the primers shown in Table 4 are SEQ ID NOs: 5 to 18, in order from top to bottom.

<DNAマーカー検定>
各ソラナム・リコペルシカムの系統から抽出したDNAをテンプレートとしてPCRを行った。当該PCR産物について、キャピラリー電気泳動装置(DNA/RNA分析用マイクロチップ電機泳動装置MCE-202、島津製作所社製)で電気泳動を行った。電気泳動の結果得られたバンドパターンから、遺伝子型を特定した。PCRの反応条件を表5に示す。キャピラリー電気泳動は、前記装置の所定のプロトコルに従い行った。
<DNA marker testing>
PCR was performed using DNA extracted from each Solanum lycopersicum lineage as a template. The PCR products were electrophoresed using a capillary electrophoresis device (Microchip Electrophoresis Device for DNA/RNA Analysis MCE-202, manufactured by Shimadzu Corporation). The genotype was identified from the band pattern obtained as a result of the electrophoresis. The PCR reaction conditions are shown in Table 5. Capillary electrophoresis was performed according to the specified protocol of the device.

Figure 0007602907000005
Figure 0007602907000005

<GABA含有量と果重の測定>
各ソラナム・リコペルシカムの系統から、赤く熟した果実を収穫した。収穫後に果重を測定した。果重の測定は、電子天秤(ME1002E、メトラー社製)で行った。果重の測定が終了した果実をミキサーで1分間破砕した。破砕後、ビン容器に充填し、沸騰湯浴中で30分間加熱した。加熱後、ろ紙(定量濾紙No.5A、ADVANTEC社製)でろ過した。ろ液をGABA含有量測定用サンプルとした。GABAの測定は、次の方法で行った。ろ液を3%スルホサリチル酸で10倍(容量)に希釈した後、メンブレンフィルター(DISMIC-25CS0.20μm 25CS020AN、ADVANTEC社製)で濾過し、アミノ酸自動分析計(L-8900、日立製作所社製)を用いて測定した。GABA量は、市販の標品を用いて作成した検量線から算出した。
<Measurement of GABA content and fruit weight>
Red ripe fruits were harvested from each Solanum lycopersicum lineage. Fruit weight was measured after harvesting. Fruit weight was measured using an electronic balance (ME1002E, manufactured by Mettler). Fruits after fruit weight measurement were crushed in a mixer for 1 minute. After crushing, the fruits were filled into a bottle container and heated in a boiling water bath for 30 minutes. After heating, the fruits were filtered through a filter paper (quantitative filter paper No. 5A, manufactured by ADVANTEC). The filtrate was used as a sample for measuring the GABA content. GABA was measured by the following method. The filtrate was diluted 10 times (volume) with 3% sulfosalicylic acid, filtered through a membrane filter (DISMIC-25CS0.20 μm 25CS020AN, manufactured by ADVANTEC), and measured using an automatic amino acid analyzer (L-8900, manufactured by Hitachi, Ltd.). The amount of GABA was calculated from a calibration curve prepared using a commercially available standard.

<結果>
GABA含有量と果重を測定した結果を表6に示した。
<Results>
The results of measuring GABA content and fruit weight are shown in Table 6.

Figure 0007602907000006
Figure 0007602907000006

また、本実施例で作出した後代について、GABA含有量、果重及びDNAマーカー解析の結果をまとめて表7に示した。 The results of GABA content, fruit weight, and DNA marker analysis for the progeny produced in this example are summarized in Table 7.

Figure 0007602907000007
Figure 0007602907000007

<TK8728の解析>
表6に示したように、イントログレッションTK8728は、バックグラウンド品種であるソラナム・リコペルシカムM82に比べ、GABAの含有量が約3倍まで増加するが、果重は約50%まで低下していた。TK8728は、第3染色体の一部が野生種ソラナム・ペネリLA0716系統の遺伝子型に置換されている。このことから、当該領域に、GABAを高含有させる遺伝子(以下、「γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子」という。)と、果重を低下させる遺伝子(以下、「低果重関連遺伝子」という。)が座上している可能性が示唆された。
<Analysis of TK8728>
As shown in Table 6, the GABA content of the introgression TK8728 was increased by about three times compared to the background variety Solanum lycopersicum M82, but the fruit weight was reduced to about 50%. In TK8728, a part of the third chromosome is replaced with the genotype of the wild species Solanum pennellii LA0716 line. This suggests that a gene that increases the GABA content (hereinafter referred to as "γ-aminobutyric acid metabolism related gene") and a gene that reduces the fruit weight (hereinafter referred to as "low fruit weight related gene") may be located in the region.

<F2世代の解析>
F2世代において、16F281は16F280と比べ、GABA含有量は高く、果重は低くなった。スチューデントのt検定の結果、16F281のGABA含有量は、16F280と比較すると有意に高く(p=0.000051<0.05)、果重は有意に低く(p=0.020<0.05)なった。この結果と、DNAマーカー解析の結果から推察されるのは、γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子及び低果重関連遺伝子は、No.1からNo.3の間に存在することである。F2世代において、No.2がヘテロ型となっている個体を自殖してF3世代を得た。さらにF3世代において、No.2がヘテロ型となっている個体を自殖してF4世代を得た。
<Analysis of F2 generation>
In the F2 generation, 16F281 had a higher GABA content and a lower fruit weight than 16F280. As a result of the Student's t-test, the GABA content of 16F281 was significantly higher (p=0.000051<0.05) and the fruit weight was significantly lower (p=0.020<0.05) than 16F280. From this result and the results of the DNA marker analysis, it is inferred that the gamma-aminobutyric acid metabolism-related genes and low fruit weight-related genes are present between No. 1 and No. 3. In the F2 generation, the individual in which No. 2 was a heterozygote was selfed to obtain the F3 generation. Furthermore, in the F3 generation, the individual in which No. 2 was a heterozygote was selfed to obtain the F4 generation.

<F4世代の解析>
F4世代において、18F308は18F307と比べ、GABA含有量は高く、果重は低くなった。この結果と、DNAマーカー解析の結果から推察されるのは、γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子及び低果重関連遺伝子は、No.2の近傍に存在することである。F4世代において、GABA含有量及び果重が高い個体を選抜し、自殖してF5世代を得た。さらにF5世代において、GABA含有量及び果重が高い個体を選抜し、自殖してF6世代を得た。
<Analysis of the F4 generation>
In the F4 generation, 18F308 had a higher GABA content and lower fruit weight than 18F307. Based on this result and the results of DNA marker analysis, it is inferred that the γ-aminobutyric acid metabolism-related genes and low fruit weight-related genes are located near No. 2. In the F4 generation, individuals with high GABA content and fruit weight were selected and self-fertilized to obtain the F5 generation. Furthermore, in the F5 generation, individuals with high GABA content and fruit weight were selected and self-fertilized to obtain the F6 generation.

<F6世代の解析>
F6世代において、対照品種であるPK993と比較して、GABA含有量が約2倍に増加しつつも、果重が85%以上を保持している系統(19F273)が得られた。DNAマーカー解析の結果について見ると、19F273は、No.2及びNo.31が野生種型であり、No.32、No.8、No.6、No.3が栽培種型である。スチューデントのt検定の結果、19F273のGABA含量は、PK993と比較して有意に高くなった(p=0.01<0.05)。他方、19F273の果重は、PK993と比較して有意に低くなった(p=0.047<0.05)。しかし、19F273の果重は、GABA含有量が高い系統である16F281と比較すると有意に高く(p=0.0008<0.05)、GABA含有量が通常の系統である16F280と比較すると有意な差はみられなかった(p=0.27>0.05)。
<Analysis of the F6 generation>
In the F6 generation, a line (19F273) was obtained that had about twice the GABA content compared to the control variety PK993, while retaining 85% or more of the fruit weight. Looking at the results of DNA marker analysis, 19F273 No. 2 and No. 31 were wild types, and No. 32, No. 8, No. 6, and No. 3 were cultivated types. As a result of Student's t-test, the GABA content of 19F273 was significantly higher than that of PK993 (p = 0.01 < 0.05). On the other hand, the fruit weight of 19F273 was significantly lower than that of PK993 (p = 0.047 < 0.05). However, the fruit weight of 19F273 was significantly higher than that of 16F281, a line with a high GABA content (p = 0.0008 < 0.05), but no significant difference was observed when compared to 16F280, a line with a normal GABA content (p = 0.27 > 0.05).

これらの結果から、19F273では、γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子と低果重関連遺伝子を分離することができたと判断した。以上より、No.2及びNo.31の遺伝子領域が野生種型であり、No.32の遺伝子領域が栽培種型であるソラナム・リコペルシカムを選抜することで、GABAを高含有しつつも、果重の低下が抑えられた新規なソラナム・リコペルシカムを育成できることが明らかとなった。 From these results, it was determined that in 19F273, the γ-aminobutyric acid metabolism-related genes and the low fruit weight-related genes could be separated. From the above, it became clear that by selecting Solanum lycopersicum in which the gene regions No. 2 and No. 31 are of the wild type and the gene region No. 32 is of the cultivated type, it is possible to develop a new Solanum lycopersicum that is high in GABA but has reduced loss in fruit weight.

<DNAマーカーで増幅する領域のシークエンス解析>
TK8728、19F273、PK993、Heinz1706について、マーカーNo.2で増幅する領域のシークエンス解析を行った。シークエンスは、ユーロフィンジェノミクス株式会社に外注した。シークエンスのアライメント結果を図1に示した。マーカーNo.2に関して、野生種型の塩基配列を配列番号1に示し、栽培種型の塩基配列を配列番号2に示した。マーカーNo.2で増幅する領域において、GABA含有量が高くなる形質に連鎖する変異が10個確認された(第1のDNAマーカー)。
<Sequence analysis of the region amplified by DNA markers>
For TK8728, 19F273, PK993, and Heinz1706, sequence analysis was performed on the region amplified by marker No. 2. Sequencing was outsourced to Eurofins Genomics, Inc. The sequence alignment results are shown in FIG. 1. For marker No. 2, the wild-type base sequence is shown in SEQ ID NO: 1, and the cultivated-type base sequence is shown in SEQ ID NO: 2. In the region amplified by marker No. 2, 10 mutations linked to the trait of high GABA content were confirmed (first DNA marker).

TK8728、19F273、PK993、Heinz1706について、マーカーNo.32で増幅する領域のシークエンス解析を前述と同様の方法で行った。シークエンスのアライメント結果を図2に示した。マーカーNo.32に関して、野生種型の塩基配列を配列番号3に示し、栽培種型の塩基配列を配列番号4に示した。マーカーNo.32で増幅する領域において、果重が低下する形質に連鎖する変異が4個確認された(第2のDNAマーカー)。 For TK8728, 19F273, PK993, and Heinz1706, sequence analysis of the region amplified by marker No. 32 was performed in the same manner as described above. The sequence alignment results are shown in Figure 2. For marker No. 32, the wild-type base sequence is shown in SEQ ID NO: 3, and the cultivated-type base sequence is shown in SEQ ID NO: 4. In the region amplified by marker No. 32, four mutations linked to the trait of reduced fruit weight were confirmed (second DNA marker).

[実施例2]
実施例2では、生鮮用トマトを用いて、γ-アミノ酪酸を高蓄積する新規な交雑系統を開発した。
<材料>
本実施例で用いたソラナム・リコペルシカムは、以下のとおりである。TK8728は、実施例1で用いたものと同様である。これと、カゴメ株式会社が育成した生鮮用トマト品種PK941とを交雑して、F1世代を得た。F1世代にPK941を4回戻し交雑し、BC4F1世代を得た。さらにBC4F1世代を自殖して、BC4F2世代(20K101-1、20K101-2、20K101-3)を得た。これらの植物体は、カゴメ株式会社が所有するフェンロ―型温室にて、栽培を行った。
<方法>
DNAマーカーは、実施例1で作出したものと同じものを使用した。DNAマーカー検定、GABA含有量の測定、果重の測定は、実施例1と同様の方法で行った。
<結果>
GABA含有量と果重を測定した結果を表8に示した。
[Example 2]
In Example 2, a novel hybrid line that accumulates a large amount of γ-aminobutyric acid was developed using fresh tomatoes.
<Ingredients>
The Solanum lycopersicum used in this example is as follows. TK8728 is the same as that used in Example 1. This was crossed with PK941, a fresh tomato variety developed by Kagome Co., Ltd., to obtain the F1 generation. PK941 was backcrossed four times to the F1 generation to obtain the BC4F1 generation. The BC4F1 generation was further self-pollinated to obtain the BC4F2 generation (20K101-1, 20K101-2, 20K101-3). These plants were cultivated in a Venlo-type greenhouse owned by Kagome Co., Ltd.
Methods
The DNA markers used were the same as those produced in Example 1. DNA marker assay, measurement of GABA content, and measurement of fruit weight were performed in the same manner as in Example 1.
<Results>
The results of measuring GABA content and fruit weight are shown in Table 8.

Figure 0007602907000008
Figure 0007602907000008

また、本実施例で作出した後代について、GABA含有量、果重及びDNAマーカー解析の結果をまとめて表9に示した。 The results of GABA content, fruit weight, and DNA marker analysis for the progeny produced in this example are summarized in Table 9.

Figure 0007602907000009
Figure 0007602907000009

<BC4F2世代の解析>
表8に示す用に、BC4F2世代において、20K101-1は、GABA含有量も果重も、PK941と同程度であった。他方、20K101-3は、PK941と比べ、GABA含有量は高くなるものの、果重が低下した。20K101-2は、PK941と同等の果重でありながら、GABA含有量も高くなった。また。表9に示したDNAマーカー解析の結果から、20K101-2は、No.2だけがヘテロ型であり、No.31、No.32は栽培種型であったことから、No.2の遺伝子領域が野生種型又はヘテロ型であり、No.32の遺伝子型が栽培種型であるソラナム・リコペルシカムを選抜することで、GABAを高含有しつつも、果重の低下が抑えられたソラナム・リコペルシカムを育成できることが明らかとなった。なお、No.31は、実施例1及び2の結果から、野生種型であっても、栽培種型であってもよいと考えられた。
<Analysis of BC4F2 generation>
As shown in Table 8, in the BC4F2 generation, 20K101-1 had the same GABA content and fruit weight as PK941. On the other hand, 20K101-3 had a higher GABA content than PK941, but the fruit weight was lower. 20K101-2 had the same fruit weight as PK941, but the GABA content was also higher. In addition, from the results of DNA marker analysis shown in Table 9, in 20K101-2, only No. 2 was a heterozygote, and No. 31 and No. 32 were cultivated types. Therefore, it was revealed that by selecting Solanum lycopersicum in which the gene region of No. 2 is a wild type or heterozygote and the genotype of No. 32 is a cultivated type, it is possible to cultivate Solanum lycopersicum that has a high GABA content while suppressing the decrease in fruit weight. In addition, No. Based on the results of Examples 1 and 2, it was considered that No. 31 may be either a wild type or a cultivated type.

本発明は、例えば、GABAを高蓄積するソラナム・リコペルシカム新規品種の育種に利用することができる。 The present invention can be used, for example, to breed new varieties of Solanum lycopersicum that accumulate high amounts of GABA.

Claims (7)

γ-アミノ酪酸を蓄積するソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しない、ソラナム・リコペルシカムであって、
配列番号1の塩基配列を野生種型とし、配列番号2の塩基配列を栽培種型とする第1のDNAマーカーが野生種型のホモ接合型又はヘテロ接合型であり、配列番号3の塩基配列を野生種型とし、配列番号4の塩基配列を栽培種型とする第2のDNAマーカーが栽培種型のホモ接合型である、
ソラナム・リコペルシカム
Solanum lycopersicum having a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3 in Solanum pennellii that accumulates γ-aminobutyric acid, and not having a low fruit weight-related gene located on chromosome 3 ;
a first DNA marker having the base sequence of SEQ ID NO: 1 as a wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 2 as a cultivated type, which is a homozygous or heterozygous type of the wild type; and a second DNA marker having the base sequence of SEQ ID NO: 3 as a wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 4 as a cultivated type, which is a homozygous type of the cultivated type.
Solanum lycopersicum .
野生種ソラナム・ペネリLA0716系統と栽培種ソラナム・リコペルシカムM82とのイントログレッションラインIL3-3(アクセッションNo.LA3488)の後代系統である、請求項1記載のソラナム・リコペルシカム。 The Solanum lycopersicum according to claim 1, which is a progeny line of an introgression line IL3-3 (Accession No. LA3488) between the wild species Solanum pennellii LA0716 line and the cultivated species Solanum lycopersicum M82. γ-アミノ酪酸を蓄積するソラナム・ペネリにおける第3染色体に位置するγ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有する第1のソラナム・リコペルシカムと、任意の第2のソラナム・リコペルシカムを祖先とする交雑系統を作製する工程と、
上記γ-アミノ酪酸代謝関連遺伝子を有し、且つ、上記第3染色体に位置する低果重関連遺伝子を有しない、ソラナム・リコペルシカム交雑系統を選抜する工程とを備え、
上記選抜する工程では、配列番号1の塩基配列を野生種型とし、配列番号2の塩基配列を栽培種型とする第1のDNAマーカーが野生種型のホモ接合型又はヘテロ接合型であり、配列番号3の塩基配列を野生種型とし、配列番号4の塩基配列を栽培種型とする第2のDNAマーカーが栽培種型のホモ接合型である交雑系統を選抜することを特徴とする、
ソラナム・リコペルシカムの作出方法。
A step of preparing a hybrid line having as its ancestors a first Solanum lycopersicum having a γ-aminobutyric acid metabolism-related gene located on chromosome 3 in Solanum pennellii that accumulates γ-aminobutyric acid and an arbitrary second Solanum lycopersicum;
and selecting a Solanum lycopersicum hybrid line having the γ-aminobutyric acid metabolism-related gene and not having the low fruit weight-related gene located on the third chromosome.
The step of selecting comprises selecting a hybrid line in which a first DNA marker having the base sequence of SEQ ID NO: 1 as a wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 2 as a cultivated type is a homozygous or heterozygous type of the wild type, and a second DNA marker having the base sequence of SEQ ID NO: 3 as a wild type and the base sequence of SEQ ID NO: 4 as a cultivated type is a homozygous type of the cultivated type.
How to grow Solanum lycopersicum.
上記交雑系統を作製する工程は、自殖交雑系統及び/又は戻し交雑系統を作製することを特徴とする請求項記載のソラナム・リコペルシカムの作出方法。 The method for producing Solanum lycopersicum according to claim 3, characterized in that the step of producing the hybrid line comprises producing an inbred hybrid line and/or a backcross line. 上記第1のソラナム・リコペルシカムは、野生種ソラナム・ペネリLA0716系統と栽培種ソラナム・リコペルシカムM82とのイントログレッションラインIL3-3(アクセッションNo.LA3488)であることを特徴とする請求項記載のソラナム・リコペルシカムの作出方法。 The method for producing Solanum lycopersicum according to claim 3 , characterized in that the first Solanum lycopersicum is an introgression line IL3-3 (Accession No. LA3488) between the wild species Solanum pennellii LA0716 line and the cultivated species Solanum lycopersicum M82. 配列番号1の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドと配列番号2の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドとからなる一対のポリヌクレオチドに含まれる複数の変異部位、並びに配列番号3の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドと配列番号4の塩基配列で特定されるポリヌクレオチドとからなる一対のポリヌクレオチドに含まれる複数の変異部位のうち、少なくとも1つの変異部位を検出する検出手段を含む、DNAマーカー検出キット。 A DNA marker detection kit including a detection means for detecting at least one of a plurality of mutation sites contained in a pair of polynucleotides consisting of a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO:1 and a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO:2, and a plurality of mutation sites contained in a pair of polynucleotides consisting of a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO:3 and a polynucleotide specified by the base sequence of SEQ ID NO:4. 上記検出手段は、検出対象の変異部位を含む領域を増幅する一対のプライマー、及び/又は、検出対象の変異部位における野生種型にハイブリダイズする野生種型プローブ及び栽培種型にハイブリダイズする栽培種型プローブからなる一対のプローブを含むことを特徴とする請求項記載のDNAマーカー検出キット。 The DNA marker detection kit described in claim 6, characterized in that the detection means includes a pair of primers that amplify a region including the mutation site to be detected, and / or a pair of probes consisting of a wild-type probe that hybridizes to the wild-type at the mutation site to be detected and a cultivated-type probe that hybridizes to the cultivated-type.
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Title
Acta Horticulturae,2009年,Vol. 877,pp. 947-952
Horticultural Plant Journal,2016年,Vol. 2, No. 1,pp. 26-34

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