2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the cytoplasmic male sterility expression using incomplete dominance alleles of restorer of fertility gene
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18K05564
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
久保 友彦 北海道大学, 農学研究院, 教授 (40261333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 雄二朗 北見工業大学, 工学部, 助教 (30800495)
北崎 一義 北海道大学, 農学研究院, 助教 (60532463)
田口 和憲 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 上級研究員 (80414754) [Withdrawn]
松平 洋明 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 主任研究員 (90549247)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | テンサイ / 細胞質雄性不稔 / 稔性回復遺伝子 / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞質雄性不稔性（CMS）は農作物の採種に使われる形質である。CMSの発現は花粉稔性回復遺伝子（Rf）により抑制されることがわかっているが、Rfには様々な対立遺伝子があることを発見した。そこで、それらを利用したCMS発現機構の解析を進めた。すなわち、対立遺伝子の違いによりCMS原因遺伝子産物の特定のフォームについて、蓄積量を少しずつ変えることができるので、その結果どのような変化が生ずるのかを調査した。最終年度は、葯の微細構造の比較解析を中心に行った。
１．CMS原因遺伝子産物量を少しずつ変更した葯において、ミトコンドリアを観察した。その結果、電子密度や形態は少しずつ異なっていた。
２．葯において、ユービッシュ体の挙動は、CMS原因遺伝子産物量に応じて異なっていた。
３．ゲノムDNAとトランスクリプトーム解析により、葯発達に関わる遺伝子を７つ同定した。それらの発現は、CMS原因遺伝子産物量によって異なることがわかった。
CMS原因遺伝子はミトコンドリアゲノムにコードされている。したがって、CMS発現はミトコンドリアに何らかの関係があるとみてよいだろう。本研究により、ミトコンドリアにはCMS原因遺伝子産物量に応じた変化があることがわかった。ただし、こうした変化は葯の特定の発達ステージに現れているから、CMS原因遺伝子産物を介してミトコンドリアに作用する何らかの未知のシグナル物質を仮定することもできるだろう。一方、葯発達プログラムという視点では、CMS原因遺伝子産物量に応じて遅延している可能性が示唆された。ミトコンドリアが葯発達プログラムの進行を制御している可能性がある。
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Research Products
(6 results)
