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生物工学を用いた新しい育種学の構築

研究課題

研究課題/領域番号 08306001
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 育種学
研究機関東京大学

研究代表者

平井 篤志  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60023470)

研究分担者 長戸 康郎  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10143413)
池橋 宏  京都大学, 農学部, 教授 (50193222)
服部 一三  名古屋大学, 農学部, 教授 (40023494)
三上 哲夫  北海道大学, 農学部, 教授 (50133715)
佐野 芳雄  北海道大学, 農学部, 教授 (70109528)
岩田 伸夫  九州大学, 農学部, 教授 (50038204)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
19,200千円 (直接経費: 19,200千円)
1998年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1997年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1996年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワード細胞質雄性不稔性 / 自家不和合性 / 矮性遺伝子 / ミトコンドリアゲノム / イネ / 発現 / 転移 / tRNA / 転写機構 / 花 / 突然変異
研究概要

3年間の主な成果を以下に記す。
細胞質雄性不稔性(CMS)を利用したハイブリッド品種は収量性等、農業特性の飛躍的向上をもたらす反面、遺伝子型の単純化を招くので、遺伝的に多様なCMS株を発見し、育種素材として整備することが重要である。テンサイでは、育種に用いられるS型CMSに加えて、S-2型及びS-3型 CMSが見出されている。これら3種のCMS細胞質と正常(N)型細胞質のミトコンドリアゲノムの物理地図を作成し比較した結果、ゲノム全体に再編成が起こっていることが明らかとなった。
ハイブリッド品種の利用には、自家不和合性や雄性不稔の制御など、人為的な生殖制御の技術開発が望まれる。アブラナ科植物の自家不和合性の自己・非自己認識機構に関与するタンパク質とされてきた柱頭側の分泌タンパク質であるSLGは、種々の変異体遺伝子の解析により、自己・非自己認識機構に必須でなく、これに相同性があり膜結合型のタンパク質であるSRKが自己認識に重要であることを示し、SRK遺伝子単独の導入により、柱頭の認識特異性を改変できる可能性を示唆した。
イネには約55種の矮性遺伝子が知られている。そのうち35種は座乗染色体が明らかにされ,d13など約20種はその座乗染色体が不明である。品種「しおかり」とこの遺伝的背景にsd1をもつ矮性準同質遺伝子系統を用いてRFLPおよびRAPD分析を行った。そして,5つのRAPDおよび4つのRFLPマーカーならびにsd1遺伝子が,第1染色体上の約6.4cMの範囲に連鎖することを明らかにした。矯性準同質遺伝子系統と「しおかり」を用いてRAPD分析を行った。その結果,2つのRAPDマーカーがd13遺伝子とそれぞれ7.6%および25.9%の組換え価で連鎖していることがわかった。組換え近交系を用いて,連鎖関係を調べたところ,これは第9染色体上のマーカーG36と連鎖していた。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] Kusaka,M.et al.: "Characterization of two rice genes for nuclear-encoded chloroplast ribosomal protein L12 and phylogenetic analysis of the acquisition of transit peptides" Theor.Appl.Genet.97. 110-115 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arimura,S.et al.: "Genomic structures and the 5'-flanking regions of the nuclear genes for chloroplast ribosomal proteins L13 and L24 of rice(Oryza sativa L.)." Breed.Sci.48. 145-149 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyata,S.et al.: "Transcription of plastid-derived tRNA genes in rice mitochondria." Curr.Genet.34. 216-2〓 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Senda M.et al.: "Recombination events across the atpA-associated repeated sequences in the mitochondrial genomes of beets." Theor.Appl.Genet.96. 964-968 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.V.Dung et al.: "Dissection of a major QTL for photoperiod sensitivity in rice : Its association with a gene expressed in an age-dependent manner." Theor.Appl.Genet.97. 714-720 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamaguchi,J.et al.: "Characterization of β -amylase and its deficiency in various rice cultivars." Theor.Appl.Genet.(in press).

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazono, M., et al.: "Multiple initiation sites for transcription of a gene for subunit 1 of F1-ATPase (atp1) in rice mitochondria." Curr.Genet.29. 417-422 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazono, M., et al.: "A chloroplast-derived sequence is utilized as a source of promoter sequences for the gene for subunit 9 of NADH dehydrogenase (nad9) in rice mitochondria." Mol.Gen.Genet.252. 371-378 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kadowaki, K., et al.: "Targeting presequence acquistion after mitochondrial gene transfer to the nucleus occurs by duplication of existing targeting signal." EMBO J. 15. 6652-6661 (1996)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanno, A., et al.: "Chloroplast derived trnH gene is expressed in the mitochondrial genome of gramineous plants." Plant Mol.Biol.34. 353-356 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saisho, D., et al.: "Characterization of the gene family for altenative oxidase from Arabidopsis thaliana." Plant Mol.Biol.35. 585-596 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanno, A., et al.: "Maintenance of chloroplast-derived sequences in the mitochondrial DNA of Gramineae." Curr.Genet.32. 413-419 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito, Y., et al.: "Transcript levels of tandem-arranged alternative oxidase genes in rice are increased by low temperature." Gene. 203. 121-129 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyata, S.et al.: "Transcription of plastid-derived tRNA genes in rice mitochondria." Durr.Genet.34. 216-220 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kishima Y., et al.: "Immobilized copies with a nealy intact structure of the transposon Tam3 in Antirrhinum majus : implications for the cis-element related to the transposition" Theor.Appl.Genet.95. 1246-1251 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.V.Dung, et al.: "Dissection of a major QTL for photoperiod sensitivity in rice : Its association with a gene expressed in an age-dependent manner." Theor.Appl.Genet.97. 714-720 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakamoto K,et al.: "Polymorphism of the S-locus glycoprotein gene (SLG) and the S-locus related gene (SLR1) in Raphanus sativus L.and self-incompatible ornamental plants in the Brassicaceae." Mol.Gen.Genet.258. 397-403 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, J-I.et al.: "A recessive heterochronic mutation plastochron 1, shortens the plastochron and elongates the vegetative phase in rice." Plant Cell. 10. 1511-1521 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawai, M., et al.: "Cellular dissection of the degradation pattern of cortical cell death during aerenchyma formation of rie roots." Planta. 204. 277-287 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.C.Bespalhok F.and K.Hattori: "Friable embryogenic callus and somatic embryo formation from cotyledon explants of African marigold (Tagetes erecta L.)" Plant Cell Rep. 17. 870-875 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Wan, et al.: "Identification of marker loci for seed dormancy in rice (Oryza sativa L.)" Crop Sci. 37. 1759-1763 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaga, A.et al.: "A genetic linkage map of azuki bean constrcted with molecular and morphological markers using an interspecific population (Vigna angularis x V.nakashimae)." Theor, Appl.Genet.93. 658-663 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Doi, K., et al.: "RFLP mapping and QTL analysis of heading date and pollen sterility using backcross populations between O.sativa L.and Oryza glaberrima Steud." Breed.Sci.49. 395-399 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akashi, R., et al.: "Embryogenic callus formation from protoplasts derived from suspension cells of apomictic guineagrass." Breed.Sci.45. 445-448 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kusaka,M.et al.: "Characterization of two rice genes for nuclear-encoded chloroplast ribosomal protein L12 and phylogenetic analysis of the acquisition of transit peptides" Theor.Appl.Genet.97. 110-115 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Arimura,S.et al.: "Genomic structures and thr 5′-flanking regions of the nuclear genes for chloroplast ribosomal proteins L13 and L24 of rice(Oryza sativa L.)." Breed.Sci.48. 145-149 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Miyata,S.et al.: "Transcription of plastid-derived tRNA genes in rice mitochondria." Curr.Genet.34. 216-220 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Senda M.et al.: "Recombination events across the atpA-associated repeated sequences in the mitochondrial genomes of beets." Theor.Appl.Genet.96. 964-968 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] L.V.Dung et al.: "Dissection of a major QTL for photoperiod sensitivity in rice:Its association with a gene expressed in an age-dependent manner." Theor.Appl.Genet.97. 714-720 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamaguchi,J.et al.: "Characterization of β-amylase and its deficiency in various rice cultivars." Theor.Appl.Genet.(in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Miyata,S.and A.Hirai: "Four kinds of plasmid-like DNA of rice mitochondria are transcribed." Breed.Sci.47. 51-55 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kanno,A.et al.: "Chloroplast derived trnH gene is expressed in the mitochondrial genome of gramineous plants." Plant Mol.Biol.34. 353-356 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kanno,A.et al.: "Maintenance of chloroplast-derived sequences in the mitochondrial DNA of Gramineae." Curr.Genet.32. 413-419 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Abe,F.et al.: "Isolation of a cDNA clone encoding the altermative oxidase expressed in rice anthers." Sex.Plant Reprod.10. 374-375 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada,T.et al.: "Characterization of somatic hybrids between tetraploid Solanum tuberosum L.and dihaploid S.acaule" Breeding Science. 47. 229-236 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Wan,J.and H.Ikehashi: "Identification of two types of differentiation in cultivated rice (Oryza sativa L.) detected by polymorphism of isozymes and hybrid sterility." Euphytica. 94. 151-161 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazono,M.et al.: "The gene for a subunit of the ABC-type heme transporter is transcribed together with the gene for subunit 6 of NADH dehydrogenase in rice mitochondria" Curr.Genet.29. 412-416 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kubo,T,et al.: "A duplicated sequence in sugarbeet mitochondria transcripts is differentially edited:Analysis of orfB and its derivative orf324 mRNAs." Biochim.Biophys.Acta. 1307. 259-262 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Zeltz,P.et al.: "A promiscuous chloropast DNA fragment is transcribed in plant mitochondria but the encoded RNA is not edited." Plant Mol.Biol.31. 647-656 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazono,M.et al.: "A chloroplast-derived sequence is utilized as a source of promoter sequences for the gene for subunit 9 of NADH dehydrogenase(nad9)in rice mitochondria." Mol.Gen.Genet.252. 371-378 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kadowaki,K.et al.: "Targeting presequence acquisiton after mitochondrial gene transfer the nucleus occurs by duplication of existing targeting signal." EMBO J.15. 6652-6661 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hong,S.K.et al.: "How is embryo size genetically regulated in rice." Development. 122. 2051-2058 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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