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テンサイ雄性不稔性原因遺伝子と花粉稔性回復遺伝子の相互作用解析

計画研究

研究領域植物の生殖におけるゲノム障壁成果分析
研究課題/領域番号 18075001
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北海道大学

研究代表者

久保 友彦  北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (40261333)

研究分担者 三上 哲夫 (三上 哲天)  北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (50133715)
小野寺 康之  北海道大学, 大学院・農学研究院, 講師 (80374619)
研究期間 (年度) 2006 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
70,200千円 (直接経費: 70,200千円)
2010年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
2009年度: 15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2008年度: 15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2007年度: 15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2006年度: 15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
キーワード生殖 / 雄性不稔性 / 核・細胞質相互作用 / ミトコンドリア / 性染色体 / 細胞質雄性不稔性 / 遺伝解析 / 生化学解析 / 花粉形成 / 植物 / タンパク質品質管理 / ミトコンドリア複合体 / BN-PAGE
研究概要

細胞質雄性不稔性(CMS)は、140種以上の被子植物で認められる形質で、ミトコンドリアゲノム上のCMS原因遺伝子(S)がミトコンドリア機能不全を引き起こすことにより花粉不稔が発生すると説明されている。CMSでは他器官に影響を及ぼすことなく花粉形成過程が阻害されるが、これには花粉形成が高度にミトコンドリア依存であることが関係している。一方、核稔性回復遺伝子(Rf)はSの作用を打ち消すことができる。本研究では、テンサイからクローニングしたS因子であるpreSatp6と、Rfの一つであるRf1との相互作用を検討した。その結果、両者が翻訳産物レベルで相互作用することを明らかにした。相互作用はRf1が発現する葯に限定され、その結果preSATP6ホモオリゴマーの高次構造が変化する。この高次構造の変化はRf1強制発現により再現することができた。CMS発現の解明を目的として、CMS株で発現低下する遺伝子を215個収集した。また、シロイヌナズナRNAポリメラーゼの触媒サブユニット遺伝子のT-DNA挿入変異は母性遺伝できないが、一定の頻度で花粉を介して次世代に伝達される現象を見出した。ホウレンソウの雄性決定遺伝子と間性決定遺伝子は同一連鎖群に座乗しているが対立関係には無いことを明らかにした。さらに、ホウレンソウBACライブラリーを作成した。

報告書

(7件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (28件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Male sterility-inducing mitochondrial genomes: how do they differ?2011

    • 著者名/発表者名
      Kubo T, Kitazaki K, Matsunaga M, Kagami, H, Mikami T
    • 雑誌名

      Critical Reviews in Plant Sciences

      巻: vol. 30 ページ: 378-400

    • NAID

      120005228660

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial genome diversity in Beta vulgaris L. ssp vulgaris (Leaf and Garden Beet Groups) and its implications concerning the dissemination of the crop2011

    • 著者名/発表者名
      Cheng D, Yoshida Y, Kitazaki K, Negoro S, Takahashi H, Xu D, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution

      巻: vol. 58 ページ: 553-560

    • NAID

      120005228661

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mapping of the genes for dioecism and monoecism in Spinacia oleracea L.: evidence that both genes are closely linked2011

    • 著者名/発表者名
      Onodera Y, Yonaha I, Masumo. H, Tanaka A, Niikura S, Yamazaki S, Mikami T
    • 雑誌名

      Plant Cell Reports

      巻: vol. 30 ページ: 965-971

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Male sterility-inducing mitochondrial genomes : how do they differ?2011

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Kubo
    • 雑誌名

      Critical Reviews in Plant Sciences

      巻: 30 ページ: 378-400

    • NAID

      120005228660

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large 3' UTR of sugar beet rps3 is truncated in cytoplasmic male-sterile mitochondria2011

    • 著者名/発表者名
      Muneyuki Matsunaga
    • 雑誌名

      Plant Cell Reports

      巻: 30 ページ: 231-238

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial genome diversity in Beta vulgaris L.ssp vulgaris (Leaf and Garden Beet Groups) and its implications concerning the dissemination of the crop2011

    • 著者名/発表者名
      Dayou Cheng
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution

      巻: 58 ページ: 553-560

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new source of CMS found in wild beet and its relationship to other CMS types2010

    • 著者名/発表者名
      Kawanishi Y, Shinada H., Matsunaga M, Masaki Y, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      Genome

      巻: vol. 53 ページ: 251-256

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new source of cytoplasmic male sterility found in wild beet and its relationship to other CMS types2010

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kawanishi
    • 雑誌名

      Genome

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A mitochondrial gene involved in cytochrome c maturation (ccmC) is expressed as a precursor with along NH_2-terminal extension in sugar beet2009

    • 著者名/発表者名
      Kitazaki K, Nomoto Y, Aoshima A, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      Journal of Plant Physiology

      巻: vol. 166 ページ: 775-780

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The distribution of normal and male-sterile cytoplasms in Chinese sugar-beet germplasm2009

    • 著者名/発表者名
      Dayou Cheng
    • 雑誌名

      Euphytica 165

      ページ: 345-351

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A male sterility-associated mitochondrial protein in wild beets causes pollen disruption in transgenic plants2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto MP, Shinada H, Onodera Y, Komaki C, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: vol. 54 ページ: 1027-1036

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angiosperm mitochondrial genomes and mutations2008

    • 著者名/発表者名
      Kubo T, Newton KJ
    • 雑誌名

      Mitochondrion

      巻: vol. 8 ページ: 5-14

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A male sterility-associated mitochondrial protein in wild beets causes pollen disruption in transgenic plants2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto MP, Shinada H, Onodera Y, Komaki C, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      The Plant Journal vol. 54

      ページ: 1027-1036

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sex-Biased lethality or transmission of defective transcription machinery in Arabidopsis2008

    • 著者名/発表者名
      Onodera Y, Nakagawa K, Haag JR, Pikaard D, Mikami T, Ream T, Ito Y, Pikaard CS
    • 雑誌名

      Genetics vol. 180

      ページ: 207-218

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angiosperm mitochondrial genomes and mutations2008

    • 著者名/発表者名
      Kubo T, Newton KJ
    • 雑誌名

      Mitochondrion vol. 8

      ページ: 5-14

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A male sterility-associated mitochondrial protein in wild beets causes pollen disruption in transgenic plants2008

    • 著者名/発表者名
      Masayuki p. Yamamoto
    • 雑誌名

      The Plant Journal 54

      ページ: 1027-1036

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sex-biased lethality or transmission of defective transcription machinery in Arabidonsis2008

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Onodera
    • 雑誌名

      Genetics 180

      ページ: 207-218

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angiosperm mitochondrial genomes and mutations.2008

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Kubo
    • 雑誌名

      Mitochondrion 8

      ページ: 5-14

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial DNA phylogeny of cultivated and wild beets: relationships among cytoplasmic male-sterility-inducing and nonsterilizing cytoplasms2007

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa S, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: vol. 177 ページ: 1703-1712

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An anther specific lipid transfer protein gene in sugar beet: its expression is strongly reduced in male-sterile plants with Owen cytoplasm2007

    • 著者名/発表者名
      Matsuhira H, Shinada H, Yui-Kurino R, Hamato N, Umeda M, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: vol. 129 ページ: 407-414

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial DNA phylogeny of cultivated and wild beets : relationships among cytoplasmic male-sterility-inducing and nonsterilizing cytoplasms2007

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa S, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      Genetics vol. 177

      ページ: 1703-1712

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial DNA phylogeny of cultivated and wild beets: relationships among cytoplasmic male-sterility-inducing and nonsterilizing cytoplasms.2007

    • 著者名/発表者名
      Satsuki Nishizawa
    • 雑誌名

      Genetics 177

      ページ: 1073-1712

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of molecular markers for identifying the male-sterile cytoplasms and the maintainer-of-CMS genotype in sugarbeet2007

    • 著者名/発表者名
      T. Mikami
    • 雑誌名

      Proceedings of the 70th IIRB congres

      ページ: 452-458

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Organization and variation of angiosperm mitochondriall genome.2007

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Kubo
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum 129

      ページ: 6-13

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An anther-specific lipid transfer protein gene in sugar beet : its expression is strongly reduced in male-sterile plants with Owen cytoplasm.2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Matsuhira
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum 129

      ページ: 407-414

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Owen mitochondrial genome in sugar beet (Beta vulgaris L. ) : possible mechanisms of extensive rearrangements and the origin of the mitotype-unique regions2006

    • 著者名/発表者名
      Satoh M, Kubo T, Mikami T
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics vol. 113

      ページ: 477-484

    • NAID

      120000957755

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Owen mitochondrial genome in sugar beet (Beta vulgaris L.) : possible mechanisms of extensive rearrangements and the origin of the mitotype-unique regions.2006

    • 著者名/発表者名
      Mizuho Satoh
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics 113

      ページ: 477-484

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ミトコンドリアゲノムと細胞質雄性不稔性2006

    • 著者名/発表者名
      久保友彦
    • 雑誌名

      育種学研究 8

      ページ: 135-141

    • NAID

      110004814842

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔株におけるミトコンドリア呼吸の特徴付け2011

    • 著者名/発表者名
      松永宗幸
    • 学会等名
      日本育種学会第120回講演会
    • 発表場所
      福井県立大学(福井県)
    • 年月日
      2011-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔に作用する稔性回復遺伝子Rf1の機能ドメイン探索2010

    • 著者名/発表者名
      松永宗幸・北崎一義・久保友彦・三上哲夫
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] テンサイ Owen 型細胞質雄性不稔性に働く花粉稔性回復遺伝子Rf1の発現解析2009

    • 著者名/発表者名
      鏡豊代
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアミニサテライトの育種的利用 : 中国のテンサイ系統におけるCMSの頻度調査2009

    • 著者名/発表者名
      久保友彦
    • 学会等名
      日本育種学会第115回講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔性に働く花粉稔性回復遺伝子Rf1の発現解析2009

    • 著者名/発表者名
      鏡豊代・松平洋明・北崎一義・久保友彦・三上哲夫
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ユニークな遺伝子を採用したテンサイ稔性回復システム2008

    • 著者名/発表者名
      久保友彦・松平洋明・北崎一義・亀井陽子・三上哲夫
    • 学会等名
      日本育種学会第114回講演会
    • 発表場所
      滋賀県立大学(シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔に伴って発現が上昇する核遺伝子のスクリーニング2007

    • 著者名/発表者名
      松平洋明・久保友彦・三上哲夫
    • 学会等名
      日本育種学会第112回講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] テンサイS型細胞質雄性不稔株固有タンパク質PRESATP6の稔性回復株における挙動2006

    • 著者名/発表者名
      北崎一義・松平洋明・山本将之・久保友彦・三上哲夫
    • 学会等名
      日本育種学会第110回講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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