2022 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on cytoplasmic inheritance in sexual crosses and effects of cytoplasm on biological properties in Agaricus subrufescens
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20K06161
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
福田 正樹 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (40208963)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アガリクス茸 / ヒメマツタケ / 細胞質遺伝 / ミトコンドリアDNA / 交配 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抗腫瘍活性など様々な機能性を保有するアガリクス茸（ヒメマツタケ）の交配育種を推進するために，きのこの形質発現に影響をおよぼす細胞質の遺伝様式を，ミトコンドリアDNA（mtDNA）をマーカーにして解明すること，さらに細胞質の違いがアガリクス茸の形質発現におよぼす影響を明らかにすることを目的として研究を開始した。
R2, 3年度は合計15組の対峙培養コロニーの接触部から出現したセクター状菌糸体（交配株）のmtDNAのRFLP分析を行ったところ，全ての組合せでどちらか一方の親系統のmtDNAを保有していることが示された。すなわち，アガリクス茸の交配に伴う細胞質の遺伝様式は，片親遺伝であることが強く示唆された。片親遺伝のメカニズムは不明であるが，菌糸融合後の単相核の移動速度が関与している可能性が考えられる。
R4年度は，より効率的に交配株の細胞質型を決定するために，ミトコンドリア遺伝子（mt-L-rDNA，atp6およびcox3）のPCR増幅を行った結果，cox3領域で両親系統間に多型が認められた。この多型マーカーを利用してセクター状菌糸体の複数部分からの分離株について分析を行ったところ，RFLP分析の結果と同様に片親遺伝を支持する結果が得られた。
細胞質置換株の作出に関しては，セクター状菌糸体の無性胞子由来の再生菌糸体を多数分離し，それらの中から菌叢形態およびSRAPパターンを指標にして脱ヘテロカリオンの結果生じたホモカリオンを選抜した（R2, 3年度）。それらの中には，細胞質が置換したと考えられるホモカリオンが存在したので，細胞質置換したホモカリオンを供試してヘテロカリオンの細胞質置換株を作出することができた。ホモカリオンとヘテロカリオンの両者とも，細胞質置換系統間で菌糸伸長量および菌叢形態に差が認められ，アガリクス茸においても細胞質が表現形質に影響をおよぼすことが示された。
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