1990 Fiscal Year Annual Research Report
コムギ・エギロプス属における細胞質オルガネラの機能解析
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01560005
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中村 千春 神戸大学, 農学部, 助教授 (10144601)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 昌伸 神戸大学, 農学部, 助手 (40031190)
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| Keywords | Aegilops / Agropyron / 核細胞質間相互作用 / 核細胞質置換雑種 / 光合成 / 呼吸 / チトクロ-ムC酸化酵素 / Triticum aestivum |
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| Research Abstract |
パンコムギ(Triticum aestivum)3品種を核親とし、その細胞質をTriticum,Aegilops,Agropyron属の19の細胞質で置き替えた核細胞質置換雑種21系統を用いて、光合成能力と呼吸活性・容量を測定し、光合成と呼吸に基ずき細胞質の遺伝的変異を解析した。特に、(Agropyron)ーTriticum aestivum核細胞質置換雑種では、雑種に見られる強度の成育不良と雄性不稔性が細胞質親由来のテロ染色体により補償されるが、ここで見られる特徴的な核細胞質間相互作用を光合成と呼吸に基ずき解析した。
I)パンコムギCSを核親としTriticumとAegilops属を細胞質親とした核細胞質雑種17系統の光合成と呼吸
1)全ての異種細胞質は核親であるCSに比べて雑種の最大光合成能力を向上させた。特に、一粒系コムギのA型細胞質は雑種の最大光合成能力を30%以上も向上させた。2)雑種の生育量と最大光合成能力の間には有意な負の相関が見いだされた。3)H型のRuBPCase大サブユニットを持つ細胞質はL型サブユニットを持つ細胞質よりも最大光合成能力が有意に低かった。4)雑種の呼吸能力・活性は生育時期や組識により大きく変動したが、チトクロ-ム鎖の容量、チトクロ-ム酸化酵素の活性とシアン耐性鎖の容量には、生育時期と組織を通じて系統間で有意な差が見つかった。5)雑種では、一般にシアン耐性鎖の容量が上昇し、チトクロ-ム鎖の容量とチトクロ-ム酸化酵素の活性が雑種幼植物の根と葉で上昇した。6)特に、雑種の生育を著しく抑制するA型細胞質で上記の傾向が顕著に見られた。
II)パンコムギ2品種を核親としAgropyron2種を細胞質親とした核細胞質雑種4系統の光合成と呼吸
1)雑種の最大光合成能力は核親品種に比べて有意に低下した。2)雑種の初期光合成産物に依存する呼吸の割合は核親品種に比べて低かった。3)雑種の呼吸容量と活性は生育時期と組織により大きく変動したが、雑種のシアン耐性鎖の容量とチトクロ-ム酸化酵素の活性は、特に根と葉で、核親品種に比べて有意に高かった。4)雑種の示した上記の特徴は、細胞質親由来のテロ染色体により核親レベルに回復した。
III)パンコムギ2品種を核親としAgropyron2種を細胞質親とした核細胞質雑種4系統におけるテロ染色体効果
1)異種細胞質親由来のテロ染色体を導入した雑種では、雑種の生育不良の回復が見られず、テロ染色体の効果は種特異的であった。2)葉緑体DNAの制限酵素分析によりAgropyron2種は遺伝的に近縁であると結論された。
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[Publications] Nakamura,C.et al.: "Recovery of normal pbotosynthesis and respiration in common wheat with Agropyron cytoplams by teloceutric Agropyron duomosomes" Theoretical and Applied Genetics. (1991)
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[Publications] Nakamura,C.et al.: "Cytoplaemic divepsity in Triticum and Aegilops revealed by pbotosynthesis and respiration" Japanese J.of Genetics. (1991)
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[Publications] Suzuki,T.et al.: "Effects of teloceutric Agropyron duomosomes on the recopery of normal grwth and nale fertility in alloplasmic common wheat with Agropyron cytoplacmic" Theoretical and Applied Genetics.
