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和合変異体を用いた遺伝学・オミックス解析の融合による自家不和合性分子機構の解明

Research Project

Project/Area Number 12J07259
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Breeding science
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大坂 正明  東北大学, 大学院生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsアブラナ科植物 / 自家不和合性 / 次世代シーケンサー / 遺伝学
Research Abstract

受粉は植物生殖における初期の重要なステップである。雄しべから放出された花粉は雌しべ柱頭先端の乳頭細胞で受粉し、受粉後の花粉は初めに自他認識機構の一つである自家不和合性分子機構によって自家か非自己か判断される。しかし、これらの受粉分子メカニズムについては多くがまだ解明されていない。
申請者は、アブラナ科植物を材料に受粉分子機構の解明を目的とし、雌性側組織特異的な網羅的解析、柱頭上での受粉後花粉動態を経時的に観察する実験及び自家和合性変異系統(TSC4, TSC28)の遺伝学的解析を行った。
はじめに受粉分子機構における乳頭細胞組織特異的発現遺伝子群の情報基盤の構築、及び受粉分子機構の解明を目的とし、レーザーマイクロダイゼクション(LM)と次世代シーケンサー(NGS)を融合したトランスクリプトーム解析を行った。これまでにLM-NGSに関する知見は多くはなかったため、本手法における組織特異的な網羅的解析の有効性を示し、LM-NGS法の構築を行った。次にアブラナ科植物に属するArabidopsis thaliana, A. halleri, Brassica rapaを用いて、LM-NGS法による発現遺伝子の比較解析を行い、乳頭細胞の特徴を理解するとともに、アブラナ科植物で共通する受粉関連因子の探索を行った。また、TSC28系統に関しては、遺伝学的解析と網羅的解析の知見を融合することにより効率的な原因遺伝子の同定を試みた。はじめに、TSC28系統の詳細な遺伝解析を行い候補遺伝子が座乗する領域を約1Mb領域内に絞り込んだ。次に、先述したLM-NGS解析法を用いてTSC28系統と自家不和合性系統との乳頭細胞発現遺伝子比較解析を行ったところTSC28の候補遺伝子を55遺伝子にまで絞り込んだ。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Time-lapse imaging of self- and cross-pollinations in Brassica rapa L.2013

    • Author(s)
      Hiroi, K.
    • Journal Title

      Annals Bot.

      Volume: 54 Pages: 1894-1906

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell type-specific transcriptome of Brassicaceae stigmatic papilla cells from a combination of laser microdissection and RNA sequencing2013

    • Author(s)
      Osaka, M.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 54 Pages: 1894-1906

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hiroki, K.2013

    • Journal Title

      Time-laps of self- and cross-pollinations in Brassica rapa L.

      Volume: ANNALS OF BOTANY.(In press)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cell type-specific transcriptome of Brassicaceae stigmatic papilla cells from a combination of laser microdissection and RNA sequencing2014

    • Author(s)
      Watanabe, M.
    • Organizer
      Plant and Animal Genome XXI
    • Place of Presentation
      San diego, CA, USA
    • Year and Date
      2014-01-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] アブラナ科植物における自家および他家交配時の花粉動態解析2013

    • Author(s)
      曽根 美佳子
    • Organizer
      第124回日本育種学会講演会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2013-10-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Characterization of pollen behavior on self- and cross-pollinations in Brassica rapa2013

    • Author(s)
      Mikako, S.
    • Organizer
      Plant Biology
    • Place of Presentation
      Providence, RI, USA
    • Year and Date
      2013-07-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Transcriptome Analysis of the Arabidopsis Papilla Cell by a Combination of Laser Microdissection and Next Generation Sequencer.2013

    • Author(s)
      Matsuda, T.
    • Organizer
      Plant and Animal Genome XXI
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2013-01-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] アブラナ科植物における乳頭細胞特異的発現遺伝子群の情報基盤構築.2012

    • Author(s)
      大坂 正明
    • Organizer
      第122回日本育種学会講演会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      2012-09-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Brassica rapa自家和合性変異体TSC4のQTL解析2012

    • Author(s)
      古武城 申貴
    • Organizer
      第123回日本育種学会講演会.
    • Place of Presentation
      東京農業大学
    • Year and Date
      2012-09-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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