イネの雑種強勢に関する形質指標とゲノム指標の作成

• Project/Area Number: 23658001
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 貴島 祐治 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60192556)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高牟禮 逸朗 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (90179557)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: イネ / ヘテロシス / 形質指標 / ゲノム指標 / 種子形質 / マイクロアレイ / 反復配列 / 葯 / 雑種強勢 / F１種子 / マイクロアレイ解析

Research Abstract

イネのヘテロシスに関して形質の指標とゲノム指標の作成を目標に研究を行ってきた。形質指標に関しては、従来行われたイネのF1種子に比べ、交雑組み合わせや系統数を大幅に増やし、日本晴に対して、コシヒカリ、Taichung65 (T65)、キタアケ、黒色稲２号(A58)、インディカ系統のIR36、Kasalath、Peiku (#108)、アジア栽培稲の近縁野生種(O.　rufipogon)であるW107、W593、W630、アフリカの栽培稲(O. glaberrima)であるWK18、WK21を交配に用いた。組合せは日本晴を基準親として、他の11系統を対応させ、全て相反交雑をした。これら20組み合わせのF1種子を３反復以上で試験することにより、高い精度でイネにおける全体的なヘテロシスの評価を行った。形質調査には、ヘテロシスが現れやすいと言われているF1種子の形質調査を実施し、胚サイズ、種子重量および発芽能について検討した。胚のサイズには交雑の組合せによってヘテロシスが現れ、母性効果と関連している可能性が指摘できた。イネ属内における種間交雑において、インプリンティングが関与した胚乳の発達不良により種子重量が低下することが示唆できた。発芽後3日間シュート長を測定したところ複数の組合せにおいてヘテロシスが確認でき、特に日本晴を雌親としインディカ系統とO.rufipogonおよびO. glaberrimaを雄親とした組合せでは、2日目から3日目のシュートの成長がヘテロシスに対応していることが分かった。ゲノム指標としては、マイクロアレイ解析を実施し、F1個体の葯の反復配列の発現が親に比べて低下することが判明した。以上の結果は、従来のアプローチでは得られない結果であり、本研究の独自の切り口によって明らかになった。研究開始以前の予想とは異なる結論が得られたことも興味深い。

Research Products

• [Journal Article] イネゲノムの反復配列に基づく低温鈍感力の解析 (2013)
  • Author(s): 石黒聖也
  • Journal Title: 日本草地学会誌 Volume: 59 Pages: 60-63
• [Journal Article] イネのゲノム中のAT反復配列は種々のDNAを取り込む進化の原動力 (2013)
  • Author(s): 小柳香奈子
  • Journal Title: 日本草地学会誌 Volume: 59 Pages: 55-59
• [Journal Article] A pair of transposons coordinately suppresses gene expression, independent of pathways mediated by siRNA in Antirrhinum. (2013)
  • Author(s): Uchiyama, T.
  • Journal Title: New Phytologist Volume: 197 Issue: 2 Pages: 431-440
  • DOI: 10.1111/nph.12041
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An apple atp9 pseudogene is maintained at high copy number in 'Golden Delicious'-type mitochondria but is present substoichiom-etrically in 'Delicious'-type mitochondria (2012)
  • Author(s): S.Kato
  • Journal Title: Scientia Horticulturae Volume: 134 Pages: 237-240
  • DOI: 10.1016/j.scienta.2011.10.030
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An intact mitochondrial cox1 gene and a pseudogene with different genomic configurations are present in apple cultivars 'Golden Delicious' and 'Delicious' : Evolutionary aspects (2011)
  • Author(s): A.Wakatsuki
  • Journal Title: Scientia Horticulturae Volume: 130 Issue: 1 Pages: 49-53
  • DOI: 10.1016/j.scienta.2011.05.037
  • Peer Reviewed
• [Presentation] イネゲノムによるウイルス断片の取り込みとその進化 (2013)
  • Author(s): 貴島祐治
  • Organizer: 日本育種学会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Invited
• [Presentation] イネゲノム反復配列の発現パターンから見た雄性生殖器官の特徴化
  • Author(s): 貴島祐治，石黒聖也，太田雄也，佐藤裕
  • Organizer: 第８３回日本遺伝学会シンポジウム(招待講演)
  • Place of Presentation: 京都大学農学部
• [Presentation] Transcriptions of repeat sequences at boot stage in rice anther and its expression changes induced by low-temperature
  • Author(s): Seiya Ishiguro, Yutaka Sato and Yuji Kishima
  • Organizer: 9th International Plant Cold Hardiness Seminar
  • Place of Presentation: Luxembourg
• [Presentation] Temperature-dependent nuclear import of Tam3 transposase in Antirrhinum.
  • Author(s): Kaien Fujino, Takashi Ogawa, Tomoko Natsume and Yuji Kishima
  • Organizer: 9th International Plant Cold Hardiness Seminar
  • Place of Presentation: Luxembourg
• [Book] 植物育種学 第４版 (2012)
  • Author(s): 貴島祐治 他１０名
  • Total Pages: 298
  • Publisher: 文永堂出版者
• [Book] 植物の分子育種学 (2011)
  • Author(s): 貴島祐治 他２２名
  • Total Pages: 205
  • Publisher: 講談社