2013 Fiscal Year Annual Research Report
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24380002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西尾 剛 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30301039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北柴 大泰 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80431542)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 種間交雑 / 生殖的隔離 / 不和合性 / 胚発達 / アブラナ |
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| Research Abstract |
Brassica rapaの柱頭のBrassica oleracea花粉に対する種間不和合性のQTLの領域を絞り込むため、第２染色体のKBrS003M22とKBrB086G22の間の3.5 Mbの領域に20～300kb間隔で作成した14のSNPマーカーを用い、KBrS003M22-KBrB086G22領域が1回親でその他が反復親型の系統を作成したが、夏期の高温により枯死したため、もとの親系統に戻り、再度系統の作り直しを行った。
ダイコンとの属間交雑におけるBrassica rapaの雑種形成能の第1と第10連鎖群のQTLにそれぞれ座乗するBrFIEaとBrMSI1aのフレームシフト変異を検出するDNAマーカーを用い、B. rapaの15系統の遺伝子型を分析し、遺伝子型が異なる3系統を選んでB. nigra, B. oleracea, B. napusの花粉で種間交配を行い、雑種種子形成能を調査した。B. oleraceaでは雑種種子は得られなかったが、ダイコンとの属間交雑で高い雑種種子形成能を示した遺伝子型のハクサイ系統が、B. nigraやB. napusとの種間交雑でも高い雑種形成能を持つことを見出した。特に、B. napusとの種間交雑では、高い雑種種子形成能の系統では1莢あたり11.5粒の種子が得られたのに対し、‘聖護院カブ’では1莢あたり1.1粒と大きな差が見られた。BrFIEaとBrMSI1aの変異を検出するDNAマーカーがB. nigraやB. napusとの種間交雑での雑種形成能の予測に利用できる可能性が期待される。
BrFIEaとBrMSI1aにはそれぞれ別に２つのパラログがあるため、それらの遺伝子発現を調査した。いずれも２つの内１つが発現しており、それらをそれぞれBrFIEb, BrMSI1bと名付けた。シロイヌナズナではFIEとMSI1の機能を失った突然変異はいずれも不稔であるが、B. rapaでは、BrFIEaとBrMSI1aにフレームシフト変異があっても、BrFIEb, BrMSI1bにより補われることで種子が得られるものと考えられた。
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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
ダイコンとの交雑で高い雑種種子形成能を示す遺伝子型がB. napusとの種間交雑でも高い雑種形成能を持つことを見出したことは、特筆すべき成果である。しかし、形質転換体が得られなかったため、BrFIEaとBrMSI1aの遺伝子機能の証明ができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
種間不和合性遺伝子の解析においては、SNPマーカーを用いて組換え型を選抜し、ゲノム領域を絞り込む。雑種種子形成能については、B. rapa系統に正常型遺伝子を形質転換法で導入して、雑種種子形成能への効果を検証するとともに、これら遺伝子によって制御される遺伝子の発現に対する遺伝子型の効果を評価する。昨年度形質転換体が得られなかったのは候補遺伝子が変異型ホモの個体のみを用いたためと考えられ、今年度は、形質転換しやすいB. rapa系統にBrFIEaとBrMSI1a遺伝子を導入し、変異型ホモの個体と交雑することによって、遺伝子機能の証明を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額は、材料準備の都合上延期した研究に必要な経費として、平成26年度請求額と合わせて使用する予定である。
形質転換実験に必要な組織培養試薬や培養器の購入に使用する。
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