アブラナ科植物における自家和合性変異体を用いた新規Ｓ下流因子の単離と解析

• Project/Area Number: 16J01836
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Science in genetics and breeding
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 辺本 萌 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: アブラナ科植物 / 自家不和合性 / 遺伝学

Outline of Annual Research Achievements

アブラナ科植物の自家不和合性（Self-incompatibility: SI）は，雌しべが自己花粉と非自己花粉を識別し，自己花粉との受精を回避する機構であり，多くの植物種において一遺伝子座S複対立遺伝子系により制御されていることが明らかとなっている．この自他認識因子の同定以降，SI研究領域における世界的な興味は自他認識以降で働く新規S下流因子の単離にシフトしているが，これまでに下流因子として単離された因子は数個のみであり，SI機構の全貌は未だ不明である．申請者は，既知因子以外の因子に変異が生じて和合化（Self-compatibility; SC）したと考えられているTSC4・TSC28系統の解析を行い，新規の自家不和合性に関わる因子の同定を目指した．
原因遺伝子を１つに絞って解析を進めているTSC28系統については，候補遺伝子が自家不和合性に関係する因子かどうかを証明するため，RNAiベクターを用いた形質転換体の作出を行った．形質転換体の解析により，候補遺伝子の発現抑制により和合性化した表現型を観察することができた．しかし統計的に有意な結果は得られていないため，形質転換個体数を増やす必要がある．TSC4系統については，RAD-seq解析を行いQTLマッピングを行ったところ，第７染色体上と第９染色体上にQTLが検出された．第７染色体上にはS遺伝子が座乗しておりS遺伝子座の変異だと考えられたが，S遺伝子のコード領域に変異はなく，RNAゲルブロット分析により発現量の確認ができた．このことからTSC4系統は，S遺伝子座以外の複数の遺伝子の変異によって和合化していることが示唆された．

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Molecular characterization of genes encoding isoamylase-type debranching enzyme in tuberous root of sweet potato, <i>Ipomoea batatas</i> (L.) Lam. (2016)
  • Author(s): Nabemoto, M., Watanabe, R., Ohsu, M., Sato, K., Otani, M., Nakayachi, O, and Watanabe, M.
  • Journal Title: Plant Biotechnology Volume: 33 Issue: 5 Pages: 351-359
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.16.0926a
  • NAID: 130005188236
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant