2013 Fiscal Year Annual Research Report
イネ細胞質雄性不稔性発現機構と稔性回復機構の分子基盤解明
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23380002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鳥山 欽哉 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20183882)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 育種学 / 遺伝学 / 遺伝子 / 植物 / バイオテクノロジー |
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| Research Abstract |
本研究ではイネにおける雄性不稔細胞質(LD-CMSやCW-CMSなど)と稔性回復遺伝子(Rf2やRf17など)を材料として、ミトコンドリアの雄性不稔原因遺伝子の特定、稔性回復機構,および、ミトコンドリアから核へのレトログレードシグナル伝達経路の解明を行い、ミトコンドリアゲノムの異常から花粉稔性の消失までの全容（雄性不稔発現機構および稔性回復機構）を明らかにすることを目的としている。
1.稔性回復機構の解析：クローニングしたRf2はグリシンリッチプロテインをコードし、他の因子と結合して働くと予想された。RF2に対する抗体を用いてRF複合体を分画して質量分析した結果、189種類のタンパク質が同定され、RNA認識に関与するタンパク質が7種類含まれていた。その中の１つであるGRP162は、Honglian型CMSにおいてatp6-orfH79 RNAに結合することが報告されている(Hu et al 2012)。また、ミトコンドリアに移行してRNAを分解する機能を持つと予測されるエンドリボヌクレアーゼタンパク質 (18.9kD)も含まれていた。以上のことから、これら２つの因子がRF2と相互作用することで atp6-orf79 RNAの分解を行うという稔性回復モデルが考えられた。
2.レトログレードシグナル伝達経路の解明:CW-CMSの稔性回復遺伝子である RF17遺伝子プロモーターはミトコンドリアから核へのレトログレードシグナルを受けて発現が制御されていると考えられる。このプロモーターのシス配列と予想される領域に結合する因子をYeast One Hybrid法により探索したが、得られたクローンの中には転写因子がまれておらず、さらなる解析が必要と考えられた。また、CW-CMSに対する新規稔性回復系統を得て、その原因遺伝子のマッピングのための系統育成を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(19 results)
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[Presentation] Comparative study on cytoplasmic male sterility-associated genes, orf79, orf113, orf352, derived from Oryza rufipogon.2013
Author(s)
Toriyama, K., Igarashi, K., Okazaki, M., Motomura, K., Kazama, T.
Organizer
7th International Rice Genetics Symposium
Place of Presentation
Manila, Philippines
Year and Date
20131105-20131108
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[Presentation] Ubiquitin domain containing protein interacts with RF2, a restorer of fertility of LD-type cytoplasmic male sterility in rice2013
Author(s)
Fujii, S., Kazama, T., Ito, Y., Kojima, S., Toriyama, K.
Organizer
7th International Rice Genetics Symposium
Place of Presentation
Manila, Philippines
Year and Date
20131105-20131108
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