2020 Fiscal Year Research-status Report
Brassica属作物におけるUの三角形の現代的再構築
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19K05979
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
山岸 博 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (10210345)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺地 徹 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (90202192)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Brassica属 / 複2倍体種 / ミトコンドリアゲノム / Ｕの三角形 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界的に広く栽培されているBrassica属作物には、3種の2倍体種と、それらの種間交雑によって自然に生じた、3種の複2倍体種が存在することがUによって明らかにされた。これらの6種の作物の関係は、「Uの三角形」として確立している。近年のオルガネラゲノムの解析によって、複2倍体種のうちカラシナ類(AABBゲノム)はAAゲノムを、アビシニアガラシ(BBCCゲノム)はBBゲノムを、それぞれ母親として成立したことが明らかになっている。その一方で、セイヨウナタネ類（AACC）の種子親は現在まで明確になっていない。
セイヨウナタネの成立に関与した2種のうち、B. oleracea(CCゲノム)には、非結球葉を利用するケール、結球葉を食用にするキャベツ、肥大した花蕾を用いるブロッコリー・カリフラワー、茎が肥大するコールラビー、花茎を食用にする東アジアのカイランなど、形態的に非常に多様な変異が含まれている。このB. oleraceaの全ミトコンドリアゲノムは、Chang et al.(2011)が最初に決定した。しかしその後、我々のキャベツを用いた解析によって、実際のミトコンドリアゲノムは彼らが決めたものとは異なることが明らかになった（Tanaka et al. 2014）。さらにその後、Yang et al. (2018)は、上記2つと異なる構造を持つものが、heteroplasmyの状態でキャベツに存在することを示した。
これらのことを背景として、今年度は B. oleraceaにおけるミトコンドリアゲノムの種内変異を調査した。そのために、同種の様々な作物を材料に供した。その結果、ケールとカイランが、キャベツとは異なる塩基配列を持つことが示された。このことから、セイヨウナタネの母親を解明するためには、交雑の方向性とともに、2倍体種の種内変異についても留意する必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
既述のようにセイヨウナタネの種子親は現在まで明確になっていない。前年度は２倍体種のうちB. rapa(AAゲノム)についての解析を進めたが、今年度はもう一方の親であるB. oleracea(CCゲノム)の種内変異についての解析を実施した。その結果、これまでに明らかにされたキャベツのミトコンドリアゲノムとは異なる塩基配列が、ケール及びカイランに存在することが示された。
前年度の解析によって、セイヨウナタネの中には、B. rapaとは異なるミトコンドリアゲノムを持つと考えられる系統が存在することが示唆されている。この系統の母親を明らかにするために、今年度示されたB. oleracea内の種内変異は、有力な基準になりうる。今後さらに、B. rapa、B. oleraceaの両2倍体種およびB. napusの供試材料を増やして、これら3種の関係を詳細に解析する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
セイヨウナタネの成立に関与した２種のうち、B. oleraceaに関しては、今年度の解析で十分にミトコンドリアゲノムの構造が明らかにならなかった作物について、さらに詳細に解析を進める。また以前の解析によって、新たな種内変異を持つことが示唆されているB. rapa の系統についても、ミトコンドリアゲノムの正確な決定を進める。その一方で、セイヨウナタネを含むB. napusについて、多数の系統を用いて解析する。それによって、「Uの三角形」のうち、現在まで母親が明確になっていなかった、B. napusとその両親との関係を確定する。
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Research Products
(7 results)
