一粒系コムギにおける減数分裂に関する遺伝子のマッピング

• Project/Area Number: 14704008
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 那須田 周平 京都大学, 農学研究科, 助手 (10273492)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000); Fiscal Year 2004: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2003: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2002: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: コムギ / 突然変異誘発 / 減数分裂 / 稔性

Research Abstract

細胞遺伝学的に減数分裂の過程が詳細に記述されているコムギを材料として、減数分裂に関する突然変異体を選抜し、ヘテロ接合体系統として確立することを目的として実験を行った。6倍体であるパンコムギでは、同祖ゲノムにコードされるオーソログにより突然変異アリルの効果がマスクされてしまう恐れがあったため、パンコムギとAゲノムを共有する2倍体である一粒系コムギ(Triticum monococcum var.monococcum)を材料とした。約1400系統のM_2自殖穂別系統を2年間にわたり栽培し、その自殖種子稔性を調査したが、ホモ接合体で完全不稔もしくは強い不稔を示す系統を得ることができなかった。新たに、変異原を調整して突然変異を誘発する必要がある。このため、減数分裂に関与する遺伝子のマッピングはできなかった。しかし、その土台となる一粒系コムギではTriticum monococcum var.monococcumとTriticum monococcum var.boeoticumという両親間でAFLPマーカーを用いたときに約10%の多型なバンドを得ることを明らかにし、現在マッピングを進行させている。
また、遺伝子地図上に減数分裂に特異的に発現しているESTs(Expressed Sequence Tags)をマッピングするため、6倍体コムギのESTデータベースから減数分裂期特異的な配列情報を抽出することに着手した。しかし、先行研究から減数分裂特異的であると知られている遺伝子がカルス由来のEST配列中に見つかるなどするため、真に減数分裂特異的なEST配列のスクリーニングに一層の工夫を必要としている現状である。

Research Products

• [Journal Article] Structure and genomic organization of centromeric repeats in Arabidopsis species. (2005)
  • Author(s): Kawabe, A., Nasuda, S.
  • Journal Title: Mol.Genet.Genomics 272(6) Pages: 593-602
• [Journal Article] A direct repeat sequence associated with the centromeric retrotransposons in wheat (2004)
  • Author(s): Ito, H., Nasuda, S., Endo, T.R.
  • Journal Title: Genome 47(4) Pages: 747-756
• [Journal Article] Durum wheat as a candidate for the unknown female progenitor of bread wheat- an empirical study with a highly fertile (2004)
  • Author(s): Matsuoka, Y., Nasuda, S.
  • Journal Title: Theor.Appl.Genet. 109(8) Pages: 1710-1717
• [Journal Article] Characterization of the genes encoding for MAD2 homologues in wheat (2004)
  • Author(s): Kimbara, J., Endo, T.R., Nasuda, S.
  • Journal Title: Chromosome Res. 12(7) Pages: 703-714
• [Journal Article] A PCR-based marker for targeting small rye segments in wheat background. (2004)
  • Author(s): Katto, C.M., Endo, T.R., Nasuda, S.
  • Journal Title: Genes Genet.Syst. 79(4) Pages: 245-250
• [Publications] Friebe, B., Zhang, P., Nasuda, S., Gill, B.S.: "Characterization of a knock-out mutation at the Gc2 locus in wheat."Chromosoma. 111(8). 509-517 (2003)
• [Publications] Ito, H, Nasuda, S., Endo, T.R.: "A direct repeat sequence associated with centromere retrotransposons in wheat"Genome. (In press). (2004)
• [Publications] Masoudi-Nejad, A., Nasuda, S., McIntosh, R.A., Endo T.R.: "Transfer of rye chromosome segments to wheat by a gametocidal system"Chromosome Research. 10. 349-357 (2002)
• [Publications] Masoudi-Nejad, A., Nasuda, S., Kawabe, A., Endo T.R.: "Molecular cloning, sequencing, and chromosome mapping of a 1A-encoded omega-type prolamin sequence from wheat"Genome. 45. 661-669 (2002)
• [Publications] Friebe, B., Zhang, P., Nasuda, S., Gill, B.S.: "Characterization of a knock-out mutation at the Gc2 locus in wheat"Chromosoma. (in press). (2003)