コムギにおけるCytoplasmic-homeosisの機構解明と育種的利用

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17580009
• Research Institution: Fukui Prefectural University
• Principal Investigator: 村井 耕二 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (70261097)
• Keywords: コムギ / pistillody / cytoplasmic-homeosis / ミトコンドリア / 稔性回復遺伝子

Research Abstract

近縁野生種Aegilops crassa細胞質置換コムギ系統では、雄ずいが雌ずいへとホメオティックに変化する(pistillody)。これまでの研究により、Ae.crassaミトコンドリアゲノムにpistillody原因遺伝子(Ms遺伝子)が存在すること、コムギ品種「Chinese Spring」(CS)の7B染色体長腕に座乗する稔性回復遺伝子(Rfd1)によってpistillody誘発が抑制されること、「農林26号」(N26)などいくつかの品種では、短日条件下で作用する未同定の稔性回復遺伝子(Rfd2)により、長日条件下でのみpistillodyが起こること(日長感応性細胞質雄性不稔(photoperiod-sensitive cytoplasmic male sterility:PCMS))、pistillodyの直接的原因は細胞質置換系統におけるクラスB MADSボックス遺伝子発現パターンの変化であること、を明らかにしている。本年度は、以下の成果を得た。
1.前年度見い出した、pistillody系統の幼穂で発現量の上昇するプロテインキナーゼ遺伝子WPPK1(wheat pistillody-related protein kinase 1)が雌ずいおよび雌ずい化した雄ずいの原基で特異的に発現することが明らかとなった。(論文投稿中)
2.前年度見い出したミトコンドリア新規ORF、ORF260、がpistillody誘発細胞質を持つ近縁種に特異的であり、Ms遺伝子の実体であることが示唆された。
3.Rfd1遺伝子を含む領域の染色体欠失系統を用いて、この領域にある26個のRAPDマーカーを見い出した。Rfd2の変異体と思われる系統を4系統選抜した。
4.これまでに開発した「フクオトメ」の遺伝的背景を持っ優良PCMS系統(論文投稿中)と組み合わせ能力の高い花粉親を選抜するため、6品種の花粉親とのF1を得た。