2017 Fiscal Year Annual Research Report
バラ科サクラ属に特異な自家不和合性認識機構とその進化遺伝学的な成立過程の解明
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15H02431
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田尾 龍太郎 京都大学, 農学研究科, 教授 (10211997)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤木 剛士 京都大学, 農学研究科, 助教 (50611919)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 果樹 / 受粉受精 / 自家不和合性 / 果樹ゲノム科学 / 組換え遺伝子 / 園芸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究3年目には以下の実績を得た．
（SLFLsのSCF複合体形成能の検証）昨年行った実験で示されたSLFLsのSCF複合体を形成能を反復実験により確認するとともに， PavSLF2が，より多くの種類のS-RNaseと結合することを再検証した．
（形質転換実験）自家不和合性のペチュニアにサクラ属のSLFLsを導入し，形質変化を観察したが，これまで自家不和合性ペチュニアの和合化は全くみられていない．そこでペチュニアに加えて，バラ科果樹の中では比較的形質転換が容易なリンゴ亜連果樹，そしてサクラ属と不和合性認識機構が似通っている可能性のある二倍体の野生イチゴを用いた形質転換実験を開始した．
（in vitroユビキチン化実験）SLFLsによるS-RNaseのユビキチン化を，前年度に引き続いて検討し，条件を変えて検証したが，これまでのところS-RNaseのユビキチン化はみられていない．
（自家不和合性共通因子変異体の解析）サクラ属には，ナス科やオオバコ科では報告例のない花粉側共通因子の変異により自家和合化した個体の存在が知られている．この個体およびいくつかの関連個体を用いてgDNA-Seq解析および花粉のmRNA-Seq解析を行い，花粉側自家不和合性共通因子の候補を同定することに成功した．
（in vitro花粉管伸長試験）上記のSLFLs機能解析や共通因子の解析のためには，in vitroでの花粉管伸長試験が必須になると考えられる．そこでin vitroで不和合性反応を再現する方法について検討し，自己S-RNaseと非自己S-RNaseの培地添加によりある程度，in vivoでの不和合性反応を再現することの可能な系を確立した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の最終目標であるサクラ属に特異な自己非自己認識の分子機構の解明には至っていないが，進化遺伝学的な成立過程の解明に関しては重要な知見を得ている．また新たにサクラ属に特異な自家不和合性共通因子候補を同定したのでおおむね順調に研究が進んでいると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
バラ科サクラ属の自家不和合性認識機構の解明にあたり，サクラ属植物の形質転換が困難なことがネックとなっているため，合成オリゴヌクレオチドを用いたin vitroにおける遺伝子発現のノックアウトやウィルスベクターを用いたVIGSを引き続き検討する予定にしている．この際，これまでに確立しているin vitroでの花粉管伸長試験により自家不和合性反応を再現させる系の利用することを検討する．
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