Characterization of the causative gene of Csc1, an self-compatible locus of Chrysanthemum seticuspe

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K05564
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 中野 道治 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (40705159)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 草場 信 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (20370653)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 自家和合性 / キクタニギク

Outline of Annual Research Achievements

キクタニギクCsc1の原因遺伝子同定を目指して研究を進めた。
Csc1候補領域についてマッピングを進めたが、これまでの候補領域では矛盾を生じ、176.01Mbよりも下流の場合に矛盾が無い個体が2個体生じた。この結果については更なる検討が必要であるが、本研究において自家和合性であるGojo-0のゲノム配列をリファレンスとして使用していることについて、自家不和合性に関わるゲノム領域を欠失している可能性があり、自家不和合性系統のゲノム配列決定などにより解析を進める必要があると考えられた。
csc1はキクタニギクの自然突然変異体として単離された自家和合性変異体であるが、自家不和合性の特異性を決定するS遺伝子座かその下流のシグナル伝達を担うM遺伝子座かは分かっておらず、遺伝学的解析により決定を目指した。csc1変異を持つ純系化系統Gojo-1とキクタニギク野生系統AEV12（S1遺伝子とS2遺伝子のヘテロ接合と仮定）の間の交雑により生じたF1系統を用い、F1×Gojo-1、Gojo-1×F1、F1×F1（自殖）の3パターンの交雑を行った。Csc1がS遺伝子の変異の場合、Gojo-1の遺伝子型はS遺伝子が変異したS0のホモ型となるが、M遺伝子の変異の場合はS1S1mmと考えられ、S遺伝子の場合にはF1×F1（自殖）の場合に不和合となることで証明される。交雑の結果、F1×Gojo-1及びGojo-1×F1では和合となり、F1×F1（自殖）のみ不和合となったことからCsc1はS遺伝子の変異であることが明らかとなった。