2022 Fiscal Year Annual Research Report
アブラナ科育種素材の多様化に対応した受粉反応評価軸の再構築と分子基盤
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21H02162
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡辺 正夫 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90240522)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アブラナ科作物 / 自家不和合性 / 一側性不和合性 / 受粉反応 / 育種素材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、(1) SIとUI表現型における共通性・多様性の細胞レベルでの理解、(2) SIとUIにおけるMLPK下流因子の同定・機能解析による下流因子の共通性・多様性の分子レベルでの理解、(3) SIとUIにおける対立遺伝子間での優劣性発現機構の共通性・多様性の理解であり、受粉反応の新たな分子基盤の構築を目指す。
本年度は、SIとUIが示す共通性と多様性の実態解明を深化させ、受粉反応評価軸を再構築に向けて、3つの観点(柱頭上での花粉表現型、柱頭認識分子下流の共通性と多様性、優劣性発現機構)に対する統合的な理解を通じて、受粉反応の新たな分子基盤の構築をする。
研究項目I：SI/UIを併せ持つ系統を作出し、SI、UIだけの系統との表現型の共通性・多様性解析について、蛍光染色で同一性、差異を確認した。その結果、SI、UI表現型に、蛍光染色での差異は見られず、同一の認識経路を活用している可能性が考えられた。
研究項目II：UI下流にMLPKおよびSC1因子が必要であることを遺伝学的に確認し、MLPK・SC1遺伝子の必要性を確認するために、下流因子SC1の遺伝子解析に向け、ゲノム編集個体の表現型を観察した。その結果、SI、UIのSRK, SUI下流でMLPK、SC1因子が共通に機能しており、異なる花粉因子SP11/PUIからの情報を統合していることが考えられた。
研究項目III：UIにおける優劣性発現機構に対するsiRNAの関与の可能性を探るために、PUI1遺伝子周辺領域のゲノム構造を調査し、プロモーター領域との比較検討した結果、UIの優劣性はSIの優劣性とは異なる制御系と考えられた。
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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
計画した内容に対して順調に結果が出ており、問題などは生じていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
SI/UIの表現型解析はほぼ完了しており、UI下流因子SC1候補遺伝子の実態に迫る。柱頭側で生じるUIの優劣性に対して、多型性、発現パターンなどを調査する予定である。
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| Remarks |
2022年度には、アウトリーチ活動を39回(実施人数：1,658人)実施した。
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[Journal Article] Effective use of legacy data in a genome-wide association studies improves the credibility of quantitative trait loci detection in rice2023
Author(s)
Suganami, M., Kojima, S., Wang, F., Yoshida, H., Miura, K., Morinaka Y., Watanabe, M., Matsuda, T., Yamamoto, E., Matsuoka, M.
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Journal Title
Plant Physiol.
Volume: 191
Pages: 1561-1573
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 日本のダイズ品種を中心としたGWAS解析集団の構築2022
Author(s)
菅波眞央, 高橋秀和, 吉田英樹, 二瓶直登, 石川大太郎, 牧雅康, 佐藤郁恵, 平山孝, 遠藤あかり, 吉田晋弥, 小島創一, 渡辺正夫, 松田幹, 松岡信
Organizer
日本作物学会第254回講演会
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