2013 Fiscal Year Annual Research Report
サツマイモ栽培種の効率的な交配育種に向けた自家・交配不和合性の人為的打破
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23580005
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
土屋 亨 三重大学, 生命科学研究支援センター, 准教授 (30293806)
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| Keywords | 自家不和合性 / 交配不和合性 / サツマイモ栽培種 / サツマイモ野生種 / 生殖生理 |
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| Research Abstract |
栄養価が高く、かつ機能性食品としても有効なサツマイモ栽培種（Ipomoea batatas）においては、これまでに交配育種により数多くの品種が開発されてきたが、自家不和合性に基づく交配不和合性があるために、その交配組み合わせが限定されてしまい、既存の遺伝子の有効的利用が成されていない。遺伝子導入に依存しない形で交配不和合性を打破できれば、育種への貢献度は非常に高い。
申請者らがこれまで行ってきたサツマイモ栽培種に近縁のサツマイモ野生種（I.trifida）の自家不和合性研究により、柱頭に受粉した花粉の自己／非自己の認識に直接的に関与するS候補遺伝子として、雄側（花粉側）因子の遺伝子であるAB2と、雌側（柱頭側）因子の遺伝子であるSE2、SEAが同定された。これらの内、S1-AB2タンパク質の部分アミノ酸配列のペプチドを合成し、受粉時のS1表現型の柱頭に前処理することにより、S1表現型の花粉はもとより、S1以外の表現型の花粉の花粉発芽も抑制された。これは、AB2が雄側の認識因子として機能していることを示しており、AB2の機能を抑制することで自家不和合性反応は抑制できる可能性がある。
そこで、S1-AB2の部分ペプチドに対する抗体を作成し、予めS1柱頭に処理することで、S1花粉の花粉発芽が達成できるか否かについて検討を行ったが、これまでに作成した2種の抗ペプチド抗体を用いた場合には達成できなかった。抗体の柱頭への前処理が適切ではなかった可能性もあるが、今後、花粉への前処理の方法の検討やエピトープの検討、更には、雌側のS遺伝子の決定の後に雌側S遺伝子産物（おそらくは受容体チャネルであろうと推定している）をブロックすることにより、自家（交配）不和合性の打破が達成できると考え、研究を推進する予定である。
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