Studies on the interaction between nuclear and mitochondrial genomes using alloplasmic lines of common wheat as a model

• Project/Area Number: 17380007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: Kyoto Sangyo University
• Principal Investigator: TERACHI Toru Kyoto Sangyo University, 工学部, 教授 (90202192)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): YAMAGISHI Hiroshi 京都産業大学, 工学部, 教授 (10210345) ; KUROSAKA Akira 京都産業大学, 工学部, 教授 (90186536)
• Project Period (FY): 2005 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥17,190,000 (Direct Cost: ¥15,600,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2008: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2007: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2006: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2005: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
• Keywords: パンコムギ / ミトコンドリア / 雄性不稔 / Aegilops / 細胞質置換 / マイクロアレイ / 二次元電気泳動 / Blue Native / Aegilops mutica / 細胞質置換コムギ / cox / OXPHOS / Blue Native PAGE / 細胞質置換系統 / atp9 / orf260 / RNA editing / RAFTIN / 2次元電気泳動 / Ae.mutica / atp1 / cox1

Research Abstract

コムギの近縁野生種であるAegilops muticaに、パンコムギの花粉を連続戻し交配して育成した「細胞質置換コムギ」には、正常な花粉が形成されないものや、穂の出る時期が遅くなるものがある。本研究は細胞質置換コムギの表現型に変化をもたらす原因を探ることを目的に、各種分子生物学的手法を用いて、ミトコンドリアのDNA、RNA及びタンパク質の分析を行った。研究期間内に原因を特定するには至らなかったが、候補となる3つの遺伝子領域が見出された。

Research Products

• [Journal Article] Inter- and intraspecific sequence variations of the chloroplast genome in wild and cultivated Raphanus. (2008)
  • Author(s): Yamagishi, et al.
  • Journal Title: Plant Breeding 128 Pages: 172-177
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibition of chalcone synthase expression in anthers of Raphanus sativus with Ogura male sterile cytoplasm. (2008)
  • Author(s): Yang, et al.
  • Journal Title: Ann. Bot. (Lond). 102 Pages: 483-489
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Restricted distribution of orf687 as the pollen fertility restorer gene for Ogura male sterility in Japanese wild radish. (2008)
  • Author(s): Yasumoto, et al.
  • Journal Title: Breeding Sci. 58 Pages: 177-182
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genetic and molecular analysis of the restoration of fertility(Rf)genes for Ogura male-sterility from a Japanese wild radish(Raphanus sativus var. hortensis f. raphanistroides Makino) (2008)
  • Author(s): K. Yasumoto, et. al.
  • Journal Title: Euphytica DOI:10.1007/s1 0681-008-9687-4(On line)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 細胞質置換コムギをモデルとした核とミトコンドリアゲノムの相互作用に関する研究2 (2007)
  • Author(s): 堀川明彦、寺地徹
  • Journal Title: 京都産業大学総合学術研究所所報 5 Pages: 23-28
• [Journal Article] 細胞質置換コムギをモデルとした核とミトコンドリアゲノムの相互作用に関する研究 (2007)
  • Author(s): 堀川明彦, et. al.
  • Journal Title: 京都産業大学総合学術研究所所報 5 Pages: 23-28
• [Journal Article] 細胞質置換コムギをモデルとした核とミトコンドリアゲノムの相互作用に関する研究1 (2006)
  • Author(s): 堀川明彦、寺地徹
  • Journal Title: 京都産業大学総合学術研究所所報 4 Pages: 23-29
• [Journal Article] Structural dynamics of cereal mitochondrial genomes as revealed by complete nucleotide sequencing of the wheat mitochondrial genome. (2005)
  • Author(s): Ogihara, Y., Yamazaki, Y. 他12名
  • Journal Title: Nucleic Acids Res 33(19) Pages: 6235-6250
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Srtructural dynamics of cereal mitochondrial genomes as revealed by complete nucleotide sequencing of the wheat mitochondrial genome (2005)
  • Author(s): Yasunari Ogihara
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Vol.33 No.19 Pages: 6235-6250
• [Journal Article] 細胞質置換コムギの育成-究極のオルガネラゲノム工学- (2005)
  • Author(s): 寺地 徹
  • Journal Title: 蛋白質 核酸 酵素 Vol.50 No.14 Pages: 1808-1812
• [Journal Article] Variations in a hotspot region of chloroplast DNAs among common wheat and Aegilops revealed by nucleotide sequence analysis (2005)
  • Author(s): Chang-Hong Guo
  • Journal Title: Genes & Genetic Systems Vol.80 No.4 Pages: 277-285
• [Journal Article] 細胞質置換コムギの育成-究極のオルガネラゲノム工学
  • Author(s): 寺地徹
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 50 Pages: 2005-2005
• [Presentation] ミトコンドリアゲノムのsubstoichiometric shifting に関わる可能性のあるダイコンrecA遺伝子のホモログの解析 (2009)
  • Author(s): 小嶽佑太
  • Organizer: 日本育種学会第115回講演会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] ミトコンドリアゲノムのsubstoichiometric shiftingにかかわる可能性を持つダイコンMutS遺伝子ホモログの解析 (2008)
  • Author(s): 小嶽佑太
  • Organizer: 日本育種学会第114回講演会
  • Place of Presentation: 滋賀県立大学
  • Year and Date: 2008-10-12
• [Presentation] Ae. mutica細胞質置換コムギにおけるミトコンドリアレトログレード制御の解析 (2008)
  • Author(s): 谷口和也
  • Organizer: 日本育種学会第114回講演会
  • Place of Presentation: 滋賀県立大学
  • Year and Date: 2008-10-11
• [Presentation] コムギ及びエギロプス属植物のミトコンドリアorf260 遺伝子の変異 (2008)
  • Author(s): 中西健太
  • Organizer: 日本育種学会第114回講演会
  • Place of Presentation: 滋賀県立大学
  • Year and Date: 2008-10-11
• [Presentation] コムギ及びエギロプス属植物のミトコンドリアorf260遺伝子の変異 (2008)
  • Author(s): 中西健太, 他
  • Organizer: 日本育種学会第114回講演会
  • Place of Presentation: 滋賀県立大学
  • Year and Date: 2008-10-11
• [Presentation] 細胞質置換コムギにみられるミトコンドリアcox遺伝子群の構造変異とそれに伴う遺伝子発現変動の解析 (2008)
  • Author(s): 谷口和也
  • Organizer: 日本育種学会第113回講演会
  • Place of Presentation: 明治大学
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] コムギ及びエギロプス植物のミトコンドリアorf260遺伝子の分子的解析 (2007)
  • Author(s): 堀川明彦
  • Organizer: 日本育種学会第112回講演会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2007-09-23
• [Presentation] Molecular analyses of alloplasmic lines of common wheat having Aegilops mutica cytoplasm. (2007)
  • Author(s): Horikawa, A., Nakanishi, K., Taniguchi, K., Matsuzaki, J. and Terachi, T.
  • Organizer: International Congress on Plant Mitochondrial Biology
  • Place of Presentation: 奈良女子大学
  • Year and Date: 2007-06-26
• [Presentation] 雄性不稔を示すAegilops mutica細胞質置換コムギに存在する伸長型ミトコンドリアATP9の発現解析 (2007)
  • Author(s): 谷口和也
  • Organizer: 日本育種学会第111回講演会
  • Place of Presentation: 茨城大学
  • Year and Date: 2007-03-31
• [Presentation] A. Molecular analyses of alloplasmic lines of common wheat having Aegilops mutica cytoplasm (2007)
  • Author(s): Horikawa
  • Organizer: Int. Cong. Plant Mitochondrial Biol
  • Place of Presentation: Nara
• [Presentation] コムギ22Kマイクロアレイを用いたAegilops mutica細胞質置換コムギにおけるミトコンドリアレトログレード制御の解析 (2006)
  • Author(s): 堀川明彦
  • Organizer: 日本育種学会第110回講演会
  • Place of Presentation: 愛媛大学
  • Year and Date: 2006-09-23
• [Presentation] パンコムギmtDNAの全塩基配列情報に基づくAegilops muticaミトコンドリアゲノムの構造解析 (2006)
  • Author(s): 堀川明彦
  • Organizer: 日本育種学会第109回講演会
  • Place of Presentation: 東京農工大学
  • Year and Date: 2006-03-30
• [Presentation] コムギ・エギロプス属内で生じたミトコンドリアrpl5遺伝子の核ゲノムへの移行 (2005)
  • Author(s): 堀川明彦
  • Organizer: 日本育種学会第107・108回講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2005-08-21
• [Book] 基礎生物学テキストシリーズ1「遺伝学」 (2007)
  • Author(s): 中村千春
  • Publisher: 化学同人
• [Book] 基礎生物学テキストシリーズ1 遺伝学 (2007)
  • Author(s): 中村 千春 編著
  • Publisher: 化学同人