2014 Fiscal Year Annual Research Report
コレンス交雑と高速４Ｄスクリーニング法による植物の雌雄異株性の解明
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24657046
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
河野 重行 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70161338)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | SlAP3 / 欠失 / 性染色体 / 重イオンビーム / 雌雄異株植物 / ヒロハノマンテマ / 雌雄同株 / コレンス交雑 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の雌雄性と性染色体の関わりをコレンス交雑を通じて明らかにする。雌雄異株×雌雄同株の正逆交雑には方向性があって、雌雄異株(♀)×雌雄同株(♂)のみが種子をつける。これが育種家の間でよく知られているコレンス交雑(1928)である。雌雄異株のヒロハノマンテマ(Silene latifolia)に重イオンビームを照射して、多数の染色体部分欠失株と無性花と両性花を単離して、コレンスの交雑が(1)Y染色体の急激な進化によるものか、(2)X染色体のインプリンティングによるものかを明らかにする。
本研究課題では、重イオンビームを種々の照射条件で照射し、無性花と両性花の出現頻度を調査した。ヒロハノマンテマは、Y染色体上の雄蕊(♂)促進領域(SPR)を欠失すれば無性花に、雌蕊(♀)抑制領域(GSR)を欠失すれば両性花になる。一連のSTSマーカーを用いてY染色体の欠失部を同定し、新たに単離したSTSマーカーを加えて「巡回セールスマン問題」によるスパコンを用いた大規模計算を実施し、SPRとGSR領域を特定した。また、単離されたSlAP3Y欠損4株がSlAP3Yの全長およそ30 kb内で設計した5つのプライマーセットすべての欠失を確認し、SlAP3Yのみを完全に欠失している個体の花粉を野生型雌(♀)と交配して種子をつくり、その種子にγ線処理してSlAP3Yと対立遺伝子SlAP3Xの両方を欠失した株も作出した。この過程で雄蕊と雌蕊の発生に異常のある変異体が28株単離できた。また、無性花に一定頻度で付く雌様花を利用し、野生型株と交配することで無性花は次世代を得ることができるので、無性花であってもコレンス交雑は可能であった。雌雄同株のシロバナムシトリナデシコ(S. viscosa) やヒメシラタマソウ(S. conica)などと交配してコレンス交雑の成否を探っている。
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[Journal Article] Mutation rates of Parachlorella kessleri by heavy ion beam irradiation and classification of their genomic deletion types.2014
Author(s)
Yamazaki, T., Ota, S., Oshima, K. Hattori, M., Kazama, Y., Abe, T. and Kawano, S.
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Journal Title
RIKEN Accel. Prog. Rep.
Volume: 47
Pages: 301
Peer Reviewed
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[Journal Article] HAP2/GCS1 is involved in the sexual reproduction system of the marine macroalga Ulva compressa.2014
Author(s)
Yamazaki, T., Endo, M., Ito, K., Suzuki, R., Ota, S., Kuwano, K., Miyamura, S., Toyoda, A. and Kawano, S.
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Journal Title
Cytologia
Volume: 79
Pages: 575-584
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Use of FM1-43, a membrane-specific fluorescent dye, to estimate plasma membrane integrity in the cryopreservation of green algae.2014
Author(s)
Yamazaki, T., Hirai, C., Ota, S., Kuwano, K., and Kawano, S.
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Journal Title
Cryo Letters
Volume: 35
Pages: 180-187
Peer Reviewed
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[Journal Article] Starch and lipid accumulation in eight strains of six Chlorella species under strong illumination and aeration culture conditions.2014
Author(s)
Takeshita, T., Ota, S., Yamazaki, T., Hirata, A., Zachleder, V., and Kawano, S.
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Journal Title
Bioresour. Technol.
Volume: 158
Pages: 127–134
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 藻類バイオと電顕３D2014
Author(s)
大田修平、河野重行
Organizer
日本植物学会第78回大会
Place of Presentation
明治大学 生田キャンパス（神奈川県、川崎市）
Year and Date
2014-09-13
Invited
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[Presentation] Phenotypic spectrum and 3D/TEM analysis of Parachlorella kessleri mutants produced by heavy-ion irradiation.2014
Author(s)
Ota, S., Takeshita, T., Yamazaki, T., Vítová, M., Zachleder, V., Abe, T., Kawano, S.
Organizer
BioTech2014 and 6th Czech-Swiss Symposium
Place of Presentation
Prague (Czech Republic)
Year and Date
2014-06-11 – 2014-06-14
Invited
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[Presentation] Starch and lipid accumulation in Chlorella species under high light intensity in the laboratory and outdoor mass cultures.2014
Author(s)
Takeshita, T., Ivanov, V., Ota, S., Yamazaki, T., Zachleder, V., Kawano, S.
Organizer
BioTech2014 and 6th Czech-Swiss Symposium
Place of Presentation
Prague (Czech Republic)
Year and Date
2014-06-11 – 2014-06-14
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[Book] Atlas of Plant cell Structure, Springer2014
Author(s)
Noguchi, T., Kawano, S., Tsukaya, H., Matsunaga, S., Sakai, A., Karahara, I., Hyashi, Y., (eds)
Total Pages
1-202
Publisher
Springer
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