2013 Fiscal Year Annual Research Report
胚乳の植物体再生系を利用した新規倍数性育種法の開発
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23580029
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
星野 洋一郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (50301875)
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| Keywords | 胚乳 / ハスカップ |
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| Research Abstract |
胚乳は、重複受精によって二つの極核と一つの精細胞が融合して形成される。このとき、2倍体の植物であれば3倍性の胚乳が、4倍性の植物であれば6倍性の胚乳が作られる。4倍体のハスカップを供試し、胚乳培養によって6倍体を再生させた。この培養系を利用し、新規倍数性育種のため基盤研究の展開を図った。
近年、胚乳はゲノムインプリンティングの制御を受けることが明らかになってきた。ゲノムインプリンティングが、胚乳の発達・分化において重要な鍵になっていると仮定した。これまでに確立した胚乳からの植物体再生系と、ゲノムインプリンティングの解析を組み合わせ、胚乳分化のメカニズムを明らかにする研究を進めた。ハスカップからゲノムインプリンティング遺伝子の一つであるfertilization independent endosperm (FIE)遺伝子ホモログのクローニングを行い、全長をシークエンスした。ハスカップのFIEホモログを用いて、胚乳培養過程におけるFIE遺伝子の発現解析を行った。
受粉後0、1、3、5、7、14、21、28日の胚乳（胚乳形成過程）および受粉後21日または28日後の胚乳を培養し1～8週後の胚乳由来カルス（胚乳培養過程）からRNA抽出を行い、cDNAを合成してreal-time PCRを用いて発現解析を行った。アクチンの発現量を標準として比較定量を行ったところ、受粉後21日の胚乳では培養1週目と比べ3週目にFIEの発現は約5倍に増加した後、5～6週目で徐々に減少し、7～8週目には増加前の値と同等の発現で一定となった。受粉後28日の胚乳では培養3週目までは発現に変動がないが、4週目に2倍に増加した後、5～6週目に再び増加前の発現量となり、7週目に再び2倍に増加した。受粉後21日および28日由来の胚乳において、培養後3～4週間でFIEの発現が一過的に上昇することが示唆された。
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