高等植物の自家不和合性における自他識別機構の分子的解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11238101
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 磯貝 彰 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (20011992)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高山 誠司 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (70273836) ; 神山 康夫 三重大学, 生物資源学部, 教授 (80024579)
• Keywords: 自家不和合性 / S遺伝子 / 胞子体型 / 配偶体型 / 自他識別 / アブラナ / サツマイモ / ペチュニア

Research Abstract

本研究は、特定領域研究(B)「高等植物の自家不和合性における自他識別機構の分子的解析」の5つの計画研究を統括し、調整し、推進するために策定された。
本年度は、本特定領域研究の最終年度にあたり、これまでの研究をまとめ、今後の研究方針などを改めて整理した結果、自家不和合性の多様性を理解するという当初の目的からみて、全体として達成度の低い、配偶体型自家不和合性のS遺伝子座の産物、特に花粉因子の特定に全力あげ、その研究を中心に、個別研究を支援した。その結果、ペチュニアにおいても、ウメのゲノム解析から得られた花粉因子候補遺伝子SLFのオルソログ遺伝子が単離され、その形質転換実験が行われている。日本独自の研究であるサツマイモについでは、S遺伝子座のゲノム解析が完了し、その中に花粉及び雌ずいのS遺伝子が含まれているはずで、その特定が行われている。アブラナにおいては研究が順調に進展しており、自家和合変異株の原因遺伝子を特定したという大きな成果が得られている。
また、平成15年9月17日〜18日、海外から10名の著名な自家不和合性研究者を招聘し、国際シンポジウムを、奈良県新公会堂において開催した。本国際シンポジウムでは、日本の自家不和合性研究の貢献度の高さと成果の大きさ、研究者層の厚さを示す上で、きわめて有効であった。また、本シンポジウムでは、若手研究者の育成を図る意味も含めて、ポスター発表を広く募集し、その内容を、短時間ではあるが、全員口頭発表させた。この取り組みは、総括班の評価委員並びに、海外からの研究者から、高く評価された。
また、本年度の成果のとりまとめとして、昨年度同様、個別の研究の成果の概要と印刷された論文集をまとめた成果報告書を作成し、関係各方面に配布した。

Research Products

• [Publications] Takayama, S.: "Molecular mechanism of self-recognition in Brcissica self-incompatibility."J.Exp.Bot.. 54. 149-156 (2003)
• [Publications] Kakizaki, T.: "Linear dominance relationship among four class-II S haplotypes in pollen is determined by the expression of SP11 in Brassica self-incompatibility."Plant Cell Physiol.. 44. 70-75 (2003)
• [Publications] Shiba, H.: "Genomic organization of the S-locus region of Blassica"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67. 622-626 (2003)
• [Publications] Entani, T.: "Comparative analysis of the self-incompatibility (S-) locus region of Prunus mume : identification of a pollen-expressed F-box gene with allelic diversity."Genes Cells. 8. 203-213 (2003)
• [Publications] Suzuki, G.: "The S haplotypes lacking SLG in the genome of Brassica rapa."Plant Cell Rep.. 21. 911-915 (2003)
• [Publications] Iwano, M: "Immunohistochemical studies on translocation of pollen S-haplotype determinant in self-incompatibility of Brassica rapa"Plant Cell Physiol.. 44(4). 428-436 (2003)
• [Publications] Watanabe, M.: "Recent progress on self-incompatibility research in Brassica species."Breeding Sci.. 53. 199-208 (2003)
• [Publications] Mishima, M.: "Structure of the male determinant factor for Brassica self-incompatibility."J.Biol.Chem.. 278(38). 36389-36395 (2003)
• [Publications] Iwano, M.: "Calcium crystals in the anther of Petunia the existence and biological significance in the pollination process."Plant Cell Physiol.. 45. 40-47 (2004)
• [Publications] Murase, K.: "A membrane-anchored protein kinase involved in Brassica self-incompatibility signaling."Science. 303. 1516-1519 (2004)
• [Publications] Tomita, R.N.: "Genetic mapping of AFLP/AMF derived DNA markers in the vicinity of the self-incompatibility locus in Ipomoea trifida."Sex.Plant Reprod.. (in press). (2004)
• [Publications] Tomita, R.N.: "Molecular characterization of a 313-kb genomic region containing the self-incompatibility locus of Ipomoea trifida, a diploid ralative of sweet potato."Breeding Sci.. (in press). (2004)