2020 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of dominant genic male-sterile rice for realizing a recurrent selection based on the genome shuffling
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17H03744
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鳥山 欽哉 東北大学, 農学研究科, 教授 (20183882)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 育種学 / 遺伝学 / 遺伝子 / ゲノム / 植物 / イネ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インディカイネ品種Lebedにジャポニカイネ品種台中65号 (T65) を戻し交雑することで雄性不稔系統が得られ、 Lebed×T65 backcrossed Male Sterile Line (LTMS系統) と名付けた。優性に働く核コードの雄性不稔性によるものであると考えられた。本研究では、(1) 雄性不稔遺伝子のクローニング、(2)原品種LEBEDが持つと予測される雄性不稔抑制遺伝子のクローニング、さらに、(3)循環選抜育種の実証試験を行うことを目的とした。
マッピングと減数分裂期の頴花における発現調査から、候補遺伝子を３個（A、 B、 C）に絞り込んだ。 これらの遺伝子では、系統間での発現量に差がなく、塩基配列に変異が生じていた。遺伝子A、 遺伝子Cのアミノ酸配列からそれぞれシステインプロテアーゼ、 グルタチオンS-トランスフェラーゼをコードしていると予測されたが、 変異が生じている位置から機能に影響がある可能性は低いと考えた。 遺伝子Bのアミノ酸配列からタンパク質の機能は予測されなかったが核移行シグナルが予測された。 LebedとT65それぞれのcDNAをGFPを含むベクターにライゲーションさせ、 パーティクルガンでタマネギ表皮細胞に撃ち込んだ結果、 タンパク質は核に局在することがわかった。 これらの結果から遺伝子Bが雄性不稔原因遺伝子として最も有力だと考えた。また、抑制遺伝子についてマッピングした結果、 6番染色体の4.2 Mb (日本晴相当) の領域に存在することが示唆された。 LTMS系統は原因遺伝子がヘテロで胞子体型に機能する雄性不稔遺伝子として、 育種への応用が期待される。また、循環選抜育種に細胞質雄性不稔系統を利用することも検討し、CW型細胞質雄性不稔系統が有効であることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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