アブラナ科自家不和合性分子ネットワークに関する遺伝学的・分子生物学的解析

• Project/Area Number: 19880004
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 諏訪部 圭太 東北大, 生命科学研究科 (50451612)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥2,766,000 (Direct Cost: ¥2,430,000、Indirect Cost: ¥336,000); Fiscal Year 2008: ¥1,456,000 (Direct Cost: ¥1,120,000、Indirect Cost: ¥336,000); Fiscal Year 2007: ¥1,310,000 (Direct Cost: ¥1,310,000)
• Keywords: アブラナ科植物 / 自家不和合性 / シロイヌナズナ / 花粉-柱頭相互作用 / 遺伝子地図 / 分子マーカー / 突然変異

Research Abstract

アブラナ科自家不和合性における認識反応以降の分子メカニズムを明らかにすることを目標に、Brassica rapa自家和合性突然変異体での遺伝解析とモデル植物シロイヌナズナ(自家和合性)での自家不和合性形質転換体の作出を試みた。
1.B. rapaに関する研究
B. rapa自家和合性突然変異体5系統と自家不和合性系統の交配より作出したF_1を育成し、各交配系統約100粒のF_2種子を獲得した。採種後、各後代F_2集団より20個体を任意選抜し、温室内で栽培し自家不和合性表現型を決定した。遺伝子型については、B. rapa連鎖地図に座上する113個のSSRマーカーの多型を各両親間で調査し、約80個の多型を有するSSRマーカーを選抜した。これらSSRマーカーについて、後代F_2集団での各遺伝子座の遺伝子型をPCR法によって決定した。
2.シロイヌナズナに関する研究
3種の異なるエコタイプ(#1、#2、Col-0)より自家不和合性雄蕊認識因子SP11/SCRをPCR法により単離し、その塩基配列を解読した。その結果、C末端側領域にすべてのエコタイプに共通する変異を見出した。また、エコタイプ#1、#2ではN末端領域に5bpの欠失、Col-0では変異境界領域に13bpの重複が存在することを見出した。これら変異をPCR法によって修復し、正常復元型SP11を構築した。タペート細胞特異的プロモーターと共に形質転換用ベクターに連結し、エコタイプ#1、#2に遺伝子導入した。各エコタイプよりT_0種子を獲得し、現在、植物体の育成中である。

Research Products

• [Journal Article] Integration of Brassica A genome genetic linkage map between Brassica napus and B. rapa. (2008)
  • Author(s): Suwabe, et. al.
  • Journal Title: Genome 51 Pages: 169-176
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mapping of QTLs controlling root shape and red pigmentation in radish, Raphan-us sativus L. (2008)
  • Author(s): Tsuro, et. al.
  • Journal Title: Breeding Science 58 Pages: 55-61
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Physical size of the S locus region defined by genetic recombination and genome sequencing in Ipomoea trifida. (2007)
  • Author(s): Rahman, et. al.
  • Journal Title: Sexual Plant Reproduction 20 Pages: 63-72
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of stigma- and anther-specific genes located in the S locus region of Ipomoea trifia. (2007)
  • Author(s): Rahman, et. al.
  • Journal Title: Sexual Plant Reproduction 20 Pages: 73-85
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高等植物の生命現象とその背景にある遺伝子発現-大量の遺伝子から、どの遺伝子がその生命を制御しているのかを探る- (2008)
  • Author(s): 諏訪部圭太
  • Organizer: 第3回応用数学連携フォーラム
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-03-14
• [Presentation] SSR markers for comparative genetics and genomics in Brassica. (2008)
  • Author(s): Suwabe, et. al.
  • Organizer: The symposium for the Opening Ceremony of CMRC
  • Place of Presentation: Daejeon, Korea
  • Year and Date: 2008-02-19
• [Presentation] Comparative genetics and genomics between Brassica and Arabidopsis thaliana. (2008)
  • Author(s): Suwabe, et. al.
  • Organizer: Plant and Animal Genome 2008
  • Place of Presentation: San Diego, USA
• [Presentation] アブラナ属遺伝学の現状 〜日本と世界〜 (2008)
  • Author(s): 諏訪部圭太
  • Organizer: 第113回日本育種学会グループ研究集会
  • Place of Presentation: 神奈川
• [Presentation] アブラナ科植物における遺伝解析用高精度・高汎用性DNAマーカーの開発と病害抵抗性の遺伝学的解析 (2007)
  • Author(s): 諏訪部圭太, ら
  • Organizer: 第4回東北大学バイオサイエンスシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2007-06-04
• [Presentation] Comparative genetics and genomics in the Brassicaceae: the evolution of clubroot resistance. (2007)
  • Author(s): Suwabe, et. al.
  • Organizer: Plant Biology and Botany 2007
  • Place of Presentation: Chicago, USA
• [Presentation] アブラナ科植物間の連鎖地図の統合 (2007)
  • Author(s): 諏訪部圭太, ら
  • Organizer: 第112回日本育種学会
  • Place of Presentation: 山形