バラ科植物における自家不和合性の分子機構と多様性の解析

• Project/Area Number: 16688001
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: Chiba University (2005-2006); Yokohama City University (2004)
• Principal Investigator: 佐々 英徳 千葉大学, 園芸学部, 助教授 (50295507)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥25,350,000 (Direct Cost: ¥19,500,000、Indirect Cost: ¥5,850,000); Fiscal Year 2006: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000); Fiscal Year 2005: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000); Fiscal Year 2004: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
• Keywords: バラ科 / 自家不和合性 / 雌ずい / 花粉 / S-RNase / F-box遺伝子 / タンパク質間相互作用

Research Abstract

我々は以前に、配偶体型自家不和合性の花粉S遺伝子を初めて同定し、SFBと命名した。SFBはバラ科・サクラ亜科・サクラ属に属するアーモンド、オウトウ、ウメといっていくつかの植物種から同定されているが、ナシ・リンゴといったナシ亜科植物など他の属からは見出されていない。様々な分類群の種から花粉S遺伝子を同定し、自家不和合性分子機構の多様性を解明する目的で、ナシ亜科に属するリンゴのS遺伝子座の解析を行った。
リンゴのBACライブラリーを用い、S-RNase遺伝子を基点とした染色体歩行を行って構築したS9ハプロタイプ領域約300kbをカバーするコンティグについて、BACクローンのショットガンシーケンスにより、その全塩基配列を決定した。この解析により、互いに相同性の高い新規のF-Box遺伝子を2つ見出し、SFBB(S locus F-box brothers)と命名した。SFBB遺伝子とサクラ属のSFBとの配列相同性は20〜30%であった。発現様式を解析したところ、花粉特異的に発現していることが確認された。また、この遺伝子は同一Sハプロタイプに2つあるいはそれ以上存在する事が見出された。相同な遺伝子はリンゴと同様ナシ亜科に属するナシからも単離され、やはりそれらも花粉特異的発様式式を示し、単一Sハプロタイプから複数の遺伝子が単離された。花粉特異的発現は花粉S遺伝子の特徴と一致するが、花粉S遺伝子は通常単一ハプロタイプに1コピーであるため、SFBB遺伝子が花粉S遺伝子であるかどうかは即断できず、更に解析を進める必要があると考えられた(Sassa et al.(2007) Genetics)。

Research Products

• [Journal Article] Slocus F-box brothers : Multiple and pollen-specific F-box genes with S haplotype-specific polymorphisms in apple and Japanese pear. (2007)
  • Author(s): Sassa, H. et al.
  • Journal Title: Genetics 175 Pages: 1869-1881
• [Journal Article] A technique to isolate DNA from woody and herbaceous plants by using a silica-based plasmid extraction column. (2007)
  • Author(s): Sassa, H.
  • Journal Title: Anal Biochem 363 Pages: 166-167
• [Journal Article] Cloning of a new S-RNase and development of a PCR-RFLP system for determination of the S-genotypes of Japanese pear. (2007)
  • Author(s): Kim, H.et al.
  • Journal Title: Breed Sci (印刷中)
• [Journal Article] Identification of a new class of pistil-specific proteins of Petunia inflata that is structurally similar to, but functionally distinct from, the self-incombatibility factor HT (2006)
  • Author(s): Sassa H, Hirano H
  • Journal Title: Mol Genet Genom 275 Pages: 97-104
• [Journal Article] The role of glycosylation in the function of a 48-kDa glycoprotein from carrot (2005)
  • Author(s): Shang, C., Sassa, H., Hirano, H.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Com 328 Pages: 144-149
• [Journal Article] Primary structural features of the S haplotype-specific F-box protein, SFB, in Prunus. (2004)
  • Author(s): Ikeda, K., et al.
  • Journal Title: Sexual Plant Reproduction 16 Pages: 235-243