2021 Fiscal Year Annual Research Report
細胞質雄性不稔性を温度感受性化する稔性回復遺伝子の育種学的研究
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21H02159
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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) |
北崎 一義 北海道大学, 農学研究院, 助教 (60532463)
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) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 細胞質雄性不稔 / 稔性回復遺伝子 / 温度感受性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
温度感受性の稔性回復遺伝子（Rf）を保持するテンサイ個体を用いて、その形質発現に関わる研究を行った。温度感受性の稔性回復遺伝子（Rf）を保持するテンサイは高温に反応して雄性不稔化することはわかっていたが、最短の処理時間については不明であった。予備的な調査であるが、１時間でも効果があることを示唆するデータを得た。また、処理温度については30度でも十分である可能性がでてきた。このことは、この遺伝子を使った育種システムを構築するにあたって好都合である。温度感受性Rfを培養細胞で発現させ、相互作用するタンパク質があるかどうか調べた。導入遺伝子にFLAGタグを付加して免疫沈降実験を行った。その結果、共免疫沈降するいくつかの候補タンパク質を銀染色したゲル上で発見したが、同程度の分子量を持つタンパク質バンドが存在するため、同定には至らなかった。分子量に基づき、いくつかの候補タンパク質をあげることはできた。新規の温度感受性Rfの染色体マッピングを行った。次世代ゲノム解析的手法を用いていくつかの分離集団を調べたところ、上記のRfとは異なる連鎖群にマップされた。座乗位置より、これまで解析が進んでいなかったRfの対立遺伝子ではないかと思われる。この染色体領域のRfについては、連鎖する2因子であるというモデルが出されていたが、確証は得られていなかった。今回得たデータは、このモデルを支持する可能性がある。野外における形質発現を調べる予備調査として、礼文島と久留米市において、テンサイを開花できることがわかった。
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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
令和3年度は温度感受性Rfに関する基本的な情報を得ることを目的とし、形質発現と、そのメカニズムについて研究を進めた。想定した研究は行うことができた。野外調査について、コロナウイルス感染症の拡大防止の観点から出張が制限されてしまい、材料を十分に増やすことができなかった。また、培養細胞を使った実験については、抗体の質が大きな制限要因となることがわかったので、この点を踏まえて次年度に取り組む必要がある。新規の温度感受性Rfについては順調に進んでいる。加えて、巷間流布していた遺伝モデルが誤っている可能性も出てきた。この点については、慎重に進める必要がある。新たに遺伝子発現に関する解析も加えていくなら、想定以上の成果が得られる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
概ね当初の計画に従って進めていく。高温処理条件については、処理時間を変えながらさらに検討を進めていく。このとき、処理時間に応じた形態的な変化も調査する。温度感受性RFとタンパク質間相互作用する遺伝子については、葯も解析する。そのため、形質転換植物と、強いRfを持つ系統を用意している。新規の温度感受性Rfについては、さらに座乗領域を絞り込み、遺伝子同定を進めていく。フィールド試験については、試験地における栽培を行って、実用性を見極める。葯の遺伝子発現に関する解析も進めていきたい。
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