2020 Fiscal Year Annual Research Report
Abortion of germ cells and reproductive barriers due to maladaptive haplotype block in rice
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18K05576
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山形 悦透 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00600446)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 雑種不稔 / 生殖的隔離 / 減数分裂 / イネ / ハプロタイプ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生殖的隔離は種の同一性を維持する障壁として働くとともに、種(集団)の分化を促進する。栽培イネOryza sativaとO. glaberrimaの種間雑種において、S18遺伝子はヘテロ接合体における生殖細胞の形態異常、強度の花粉不稔および分離歪みを引き起こし、本研究にてS18ハプロタイプを構成する原因遺伝子として2遺伝子を単離した。
S18ヘテロ接合体はO. glaberrimaアレルの減少型の分離ゆがみをおこすことがしられている。これまでの二年間の研究において分離ゆがみが起こる時期は減数分裂期の可能性を考えてきたが、胞子体的な花粉高不稔の割には配偶体の遺伝子型に依存的な不稔が起こる理由は明らかとなっていなかった。二つの原因遺伝子座間において組換えが起こった個体では、高不稔が起こらないが、分離ゆがみが起こる個体が得られたため、この個体の花粉成熟期における表現型の表現型を詳細に観察した。その結果、花粉開花期の成熟花粉においてヨードヨウ化カリ染色が異常となる50%の半不稔となることが明らかとなった。この結果からS18は胞子体的な不稔と配偶体的な不稔の両方が同時に起こることにより、高度の花粉不稔を形成していることが明らかとなった。
また、O. glaberrimaのコアコレクション品種群のハプロタイプ解析をすすめて、S18BおよびS18Tの原因変異の候補が自然集団内にどれだけ浸透しているかを調査した。S18BおよびS18Tの原因変異をAAゲノム種アクセッションにおいて探索したところ、O. glaberrimaの祖先種であるO. barthiiにおいて起源していたことが明らかとなった。O. sativaと交雑した場合、S18はO. barthiiおよびO. glaberrimaのみで見いだされることと対応していると考えられた。
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[Journal Article] Domain unknown function DUF1668-containing genes in multiple lineages are responsible for F1 pollen sterility in rice.2021
Author(s)
Sakata, M., N. Takano-Kai, Y. Miyazaki, H. Kanamori, J. Wu, T. Matsumoto, K. Doi, H. Yasui, A. Yoshimura, and Y. Yamagata
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Journal Title
Frontier Plant Sci.
Volume: 11
Pages: 632420
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Light-induced chloroplast movements in Oryza species.2020
Author(s)
Kihara, M., T. Ushijima, Y. Yamagata, Y. Tsuruda, T. Higa, T. Abiko, T. Kubo, M. Wada, N. Suetsugu, and E. Gotoh.
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Journal Title
J. Plant Res.
Volume: 133
Pages: 525-535
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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