2010 Fiscal Year Annual Research Report
サツマイモ野生種の自家不和合性における自他認識分子機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Elucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants |
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22112513
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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 | サツマイモ野生種 / 自家不和合性 / 自他認識機構 |
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| Research Abstract |
サツマイモ野生種(Ipomoea trifida)は、アブラナ科植物(Brassica)と同様の胞子体型自家不和合性(SSI)を示すが、その反応は迅速かつ厳密であり、不和合受粉の場合には花粉管か全く発芽しない。また、I.trifidaのSSIは、BrassicaのSSIとは異なり、不和合性の人為的打破が不可能である。申請者らのこれまでの研究により、I.trifidaのSSIが単一の複対立遺伝子座であるS遺伝子座により制御されていること、更に、当該遺伝子座上に生殖器官特異的に発現しS遺伝子型間で多型性のあるS候補遺伝子AB2(雄側)、SE2,SEA(雌側)を見出した。
これらの成果を元に、本年度は、(1)サツマイモ野生種のS候補タンパク質の人為的合成、(2)サツマイモ野生種の自家不和合性に関する優劣性制御機構の解明に先立つ各遺伝子型のS遺伝子座の塩基配列決定を行った。
(1)サツマイモ野生種のS候補タンパク質の人為的合成
I.trifidaの各S遺伝子型(S_<29>,S_3,Sc,S_1,S_<10>)のS候補遺伝子の完全長cDNAを単離するため、各系統の柱頭(開花前日)および葯(開花2週間前)よりmRNAを単離しcDNAを合成した後に、PCRにより当該領域を増幅した。得られたDNA断片を大腸菌体内タンパク質発現系、無細胞翻訳系に供するため、各ベクターに連結した。
(2)サツマイモ野生種のSIに関する優劣性制御機構の解明に先立つ各遺伝子型のS遺伝子座の塩基配列決定
これまでに解析が終了したS_1,S_<10>-S遺伝子座の配列をリファレンスとしつつ、S_<29>,S_3,Scの各S遺伝子座を単離し、ABI3100ならびにRoche454を用いてショットガンシークエンスを行った。これまでに、S_<29>,S_3,Scの各S遺伝子座中に存在し、S候補遺伝子を座乗するSDR(S-diversity region)をカバーするコンティグをそれぞれ単離した。現在、SDR周辺領域との連結作業ならびに投稿論文の準備を行っている。
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[Journal Article] Sexual reproduction is the default mode in apomictic Hieracium subgenus Pilosella where two dominant loci function to enable apomixes.
Author(s)
Koltunow A., Johnson S., Rodrigues J., Okada T., Yingkao H., Tsuchiya T., Wilson S., Fletcher P., Ito K., Suzuki G., Mukai Y., Fehrer J., Bicknell R.
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Journal Title
Plant J.
Volume: (in press)
Peer Reviewed
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