2020 Fiscal Year Annual Research Report
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18H02176
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
掛田 克行 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (50221867)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松田 隆夫 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 主席研究員 (60370657)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 自家不和合性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) オオムギ野生種における花粉側S遺伝子候補の機能証明
in vitroバイオアッセイ法による花粉側S因子の機能証明実験を実施する。花粉側S候補遺伝子(DUF247)のSハプロタイプ特異的多型領域の塩基配列に相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチド(as-oligo)を合成してin vitro花粉発芽培地に添加し、自家および他家花粉の発芽・管伸長に対する効果を調査する。本アッセイでは、花粉発芽後の培地に自家雌蕊の浸出液を加えてin vitro花粉に自家不和合性を誘起する。ここで、as-oligoによって花粉側S遺伝子の発現がブロックされ、花粉側S因子の供給がなくなれば、不和合性状態が打破され、花粉の発芽・管伸長が回復すると予測される。昨年度までに、S1ハプロタイプ(S1-DUF247)のas-oligoの添加によって、S1(自家)花粉の発芽・管伸長が回復し、S2・S3(他家)花粉には効果がないことが示され、候補遺伝子がSハプロタイプ特異的な自己認識機能を有することが示された。しかしながら、as-oligo処理後のin vitro花粉・花粉菅において、実際に標的遺伝子の発現抑制が起こっているかをqRT-PCRにより定量化することができなかった。
(2) 新規Z遺伝子候補の探索と単離
花粉側S遺伝子候補(DUF247)とは別のクレードに属するDUF247ホモログ(パラログ)が、Z遺伝子の座乗領域と相同なコムギの第2同祖群染色体長腕(2AL, 2BL, 2DL)に共通に存在することがゲノムデータベースの解析から見出されている。この新規遺伝子(Z-DUF247)のオオムギ野生種オルソログの解析を進めることができなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍による実験遅延によって、当初目的としていた花粉側S遺伝子の最終的な機能証明および新規Z遺伝子の単離の両項目において、思い通りの結果を得るに至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) オオムギ野生種における花粉側S遺伝子候補の機能証明
in vitroバイオアッセイにおける、as-oligo処理後のin vitro花粉・花粉菅において、実際に標的遺伝子の発現抑制が起こっているかをqRT-PCRにより定量化する。さらに、自家不和合性反応との関連が予測されるアクチン重合様式の変化やPCD誘導の有無について調査し、候補遺伝子の花粉側S遺伝子としての機能検証を行う。
(2) 新規Z遺伝子候補の探索と単離
種々の遺伝子型から単離したDUF247ホモログについて、Zハプロタイプ特異的な配列多型性があるかどうかを調査し、当該遺伝子が花粉側Z遺伝子の要件を満たすかどうかを明らかにする。さらに、独立二遺伝子座（S、Z）の花粉側因子が重複によって生じた可能性を検証するため、当該シンテニー領域のゲノム配列の解析を行う。
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Research Products
(2 results)
