園芸植物の自家不和合性及び雑種致死性に関する基礎的研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03660003
• Research Institution: CHIBA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 池橋 宏 千葉大学, 園芸学部, 教授 (50193222)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 恵子 千葉大学, 自然科学研究科, 助手 (20212839)
• Keywords: 自家不和合性 / 雑種致死 / ニホンナシ / トウガラシ属 / アイソザイム遺伝子座

Research Abstract

本研究では、自家不和合性や雑種致死という、園芸植物育種において重要でかつ遺伝学的に興味のある現象をとり挙げ、古典的な遺伝子分析と最近発達したタンパク質およびDNAの分析技術を総合的に適用して、遺伝学的分析を試みた。
第1に、ニホンナシにおいて核内遺伝子の構成が近似した自家不和合性突然変異系統と原品種を用いて、自家不和合性に関する特異的タンパク質を探索した。その結果、自家不和合性遺伝子に対応する花柱の特異的タンパク質がRNaseであることを見いだした。これは、ナス科以外では世界で初めての発見である(既報)。これを出発点とし、自家不和合性遺伝子を二次元電気泳動で特定すると共に、N末端のアミノ酸配列を決定し、それがナス科の既知の自家不和合性関連タンパク質と高い相同性を示すことを認めた(未発表)。
第2には、Capsicum属の種間の正逆交配において雑種致死性の発現が相違する組合せを用い、関与する核内遺伝子およびタンパク質を探索した。同時に種間交配雑種の生育異常における2つのタイプを明らかにした。C.chinenseとC.annuumの正逆交配において、致死個体と正常個体のタンパク質を二次元電気泳動で分析したが、差異は認められなかった。PCR法を応用して、C.chinenseを雌親とする雑種の座止現象に関与するC.annuumの核内遺伝子と連鎖する、0.6KbpのDNA断片を検出した。
第3には、主要な野菜を取り上げ、自殖系統の交配による集団あるいは在来品種内の個体の自殖後代を用いて、アイソザイム遺伝子座の同定を試みた。これまでに、ネギでは7座、ハクサイ類では12の座位を同定し、いくつかの複対立遺伝子座を確認した。また在来種での遺伝子頻度を求めた。この結果に基づいて、他殖性野菜類の集団内多型性と生殖機構を推定した。

Research Products

• [Publications] Furuya,Y.and H.Ikehashi: "Identification of acid phosphatase and esterase isozyme loci in Brassica campestris." Japan.J.Breed.41. 61-71 (1991)
• [Publications] Gotoh,S.and H.Ikehashi: "Survey of isozyme genes by poly acrylamide gel electrophoresis in cauliflower,broccoli and cabbage(Brassica olearacea)." Japan.J.Breed.42. 23-32 (1992)
• [Publications] Haishima,M.and H.Ikehashi: "Identification of isozyme genes by polyacrylamide gel electrophoresis in native varieties of Japanese bunching onion(Allium fistulosum)." Japan.J.Breed.42. 497-505 (1992)
• [Publications] Sassa,H.,H.Hirano and H.Ikehashi: "Self-incompatibility-related RNases in styles of Japanese pear(Pyrus serotina Rehd.)." Plant Cell Physiol.33. 811-814 (1992)