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イネ科植物におけるアロ認識機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaElucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants
Project/Area Number 22112512
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionMie University

Principal Investigator

掛田 克行  三重大学, 大学院・生物資源学研究科, 教授 (50221867)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2010: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords自家不和合性 / Hordeum bulbosum / S遺伝子 / バイオアッセイ / 花粉培養 / VIGS
Research Abstract

オオムギ野生種(Hordeum bulbosum)は、独立二遺伝子座(SおよびZ)支配の自家不和合性を有している。本研究では、このアロ認識機構の特異性決定因子の一つ、雌ずい側S遺伝子の有力候補HPS10(Hordeum Pistil S-specific 10)の機能証明を目的として、組換えHPS10タンパク質を用いた花粉培養によるin vitroバイオアッセイを行い、HPS10のSハプロタイプ特異的な花粉阻害効果を調査した。本年度は新たに、培地中に雌ずいを浸漬してS、Z因子を滲出させた後、花粉培養を行うことで、in vitroで自家不和合性を再現する実験系を確立した。この雌ずい浸漬培地を用いることでZ因子を補い、さらに組換えHPS10タンパク質(S_3-HPS10-GST融合タンパク質)を花粉発芽培地に添加したところ、S_3ハプロタイプ特異的な花粉発芽阻害効果が認められた。このことから、HPS10が雌ずい側S決定因子として機能することが強く示唆された。さらに、HPS10遺伝子の機能証明アプローチとして、VIGS (Virus-induced gene silencing)法による一過的な発現抑制系についても検討し、オオムギ野生種の開花前後の穎花においてウイルスの感染とVIGSベクター由来の遺伝子発現を確認することができた。また、本年度は新たな花粉側S因子候補の探索を目的として、成熟花粉のプロテオーム解析の予備検討を行った。現段階では、プロテオーム解析に必要なオオムギ野生種の発現配列(EST)情報が既存のデータベースにはほとんどない。このため、S_1およびS_3ハプロタイプの成熟花粉のTotal RNAからcDNAライブラリーの作成を行い、高速シークエンサーを用いたESTデータベース獲得のための基盤整備を行った。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Expression and functional analysis of the barley Nud gene using transgenic rice2011

    • Author(s)
      K.Kakeda
    • Journal Title

      Breeding Science

      Volume: 61 Pages: 35-42

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deletion mutations of the self-incompatibility (S) locus induced by gamma irradiation in a wild diploid species of sweet potato, Ipomoea trifida2010

    • Author(s)
      K.Kakeda
    • Journal Title

      Jpn.Agr.Res.Qtr.(JARQ)

      Volume: 44 Pages: 127-131

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オオムギ野生種における雌蕊側S因子候補HPS10のin vitro花粉発芽阻害効果の検定2011

    • Author(s)
      橋本翔
    • Organizer
      育種学会中部地区談話会第19回講演会
    • Place of Presentation
      津市
    • Year and Date
      2011-12-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] BSMV-VIGSによるオオムギNud遺伝子の発現抑制と皮裸性の変化2011

    • Author(s)
      掛田克行
    • Organizer
      日本育種学会第121回講演会
    • Place of Presentation
      福井市
    • Year and Date
      2011-09-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] イネ科植物の受粉過程における二遺伝子座自家不和合性システム2010

    • Author(s)
      掛田克行
    • Organizer
      日本分子生物学会第33回年会
    • Place of Presentation
      神戸市(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-07
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] オオムギ属野生種におけるCly1ホモログの解析2010

    • Author(s)
      掛田克行
    • Organizer
      日本育種学会第118回講演会
    • Place of Presentation
      秋田市
    • Year and Date
      2010-09-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular and genomic analysis of the S locus region in wild barley, Hordeum bulbosum2010

    • Author(s)
      K.Kakeda
    • Organizer
      11th International Congress on Sexual Plant Reproduction
    • Place of Presentation
      Bristol (U.K.)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-08-05
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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