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高等植物の自家不和合性における自他識別機構の分子的解析

研究課題

研究課題/領域番号 11238101
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

磯貝 彰  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (20011992)

研究分担者 神山 康夫  三重大学, 生物資源学部, 教授 (80024579)
高山 誠司  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (70273836)
鈴木 昭憲  秋田県立大学, 学長 (90011907)
崎山 文夫  大阪大学, 名誉教授 (40029947)
日向 康吉  東北大学, 名誉教授 (00005589)
村田 紀夫  岡崎共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (90011569)
研究期間 (年度) 1999 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
64,800千円 (直接経費: 64,800千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2003年度: 13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2002年度: 15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2001年度: 12,700千円 (直接経費: 12,700千円)
2000年度: 12,700千円 (直接経費: 12,700千円)
1999年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワード自家不和合性 / アブラナ科 / ナス科 / バラ科 / ヒルガオ科 / 生殖 / 分子育種 / S遺伝子 / 胞子体型 / 配偶体型 / 自他識別 / アブラナ / サツマイモ / ペチュニア / RNase / レセプターキナーゼ / F-box蛋白質 / ニホンナシ
研究概要

本特定領域研究「高等植物の自家不和合性における自他識別機構の分子的解析」は、平成11年度から15年度の5年間に渡り、5つの計画研究グループにより進められてきた。すなわち、アブラナ科植物、ナス科・バラ科植物、ヒルガオ科植物の3つの植物群を対象に、自家不和合性の自他識別反応を制御するS遺伝子産物とその機能の解明、さらに自家不和合性機構の多様性と普遍性の解明など数多くの研究成果を残してきた。
本年度(成果とりまとめ)は、この5年間の研究成果を研究者や社会に広く発信し、自家不和合性を利用した植物育種への応用や、植物基礎科学の振興と推進に役立てることを目指して以下の2つの事業を行った。
1.研究成果報告書の作成
本特定領域研究では、年度毎に研究成果報告書を作成し、相互の研究の進展に役立ててきた。本年度は、これを基礎に、5年間分の研究の概要、発表論文一覧、自己評価などを整理し、成果としての発表論文の別刷りと合わせて冊子体にとりまとめた。この冊子体は、得られた研究成果を紹介し、今後の植物科学の振興と推進に役立てるために、植物科学研究者や公開シンポジウムに参加した方々などに広く配布した。
2.成果発表公開シンポジウムの開催
本特定領域研究では、毎年研究計画発表会並びに成果発表会を行い、また平成15年度には国際シンポジウムを開催し、相互交流や研究の推進に役立ててきた。本年度は、11月22、23日の2日間に渡り東京大学において「植物の生殖研究-その最前線と今後の方向-」というタイトルの公開シンポジウムを開催し、本研究成果をより広範な植物研究者や植物科学に興味を持つ一般の方々に発信した。また、このシンポジウムでは、自家不和合性研究のみならず、生殖器官分化、配偶体形成、花芽形成、受精反応など植物生殖に関わる研究者を広く集め、植物分子育種に向けた今後の研究方針・戦略の策定も図った。

報告書

(6件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (77件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (77件)

  • [文献書誌] Takayama, S.: "Molecular mechanism of self-recognition in Brcissica self-incompatibility."J.Exp.Bot.. 54. 149-156 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kakizaki, T.: "Linear dominance relationship among four class-II S haplotypes in pollen is determined by the expression of SP11 in Brassica self-incompatibility."Plant Cell Physiol.. 44. 70-75 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shiba, H.: "Genomic organization of the S-locus region of Blassica"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67. 622-626 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Entani, T.: "Comparative analysis of the self-incompatibility (S-) locus region of Prunus mume : identification of a pollen-expressed F-box gene with allelic diversity."Genes Cells. 8. 203-213 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, G.: "The S haplotypes lacking SLG in the genome of Brassica rapa."Plant Cell Rep.. 21. 911-915 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Iwano, M: "Immunohistochemical studies on translocation of pollen S-haplotype determinant in self-incompatibility of Brassica rapa"Plant Cell Physiol.. 44(4). 428-436 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe, M.: "Recent progress on self-incompatibility research in Brassica species."Breeding Sci.. 53. 199-208 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mishima, M.: "Structure of the male determinant factor for Brassica self-incompatibility."J.Biol.Chem.. 278(38). 36389-36395 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Iwano, M.: "Calcium crystals in the anther of Petunia the existence and biological significance in the pollination process."Plant Cell Physiol.. 45. 40-47 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Murase, K.: "A membrane-anchored protein kinase involved in Brassica self-incompatibility signaling."Science. 303. 1516-1519 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita, R.N.: "Genetic mapping of AFLP/AMF derived DNA markers in the vicinity of the self-incompatibility locus in Ipomoea trifida."Sex.Plant Reprod.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita, R.N.: "Molecular characterization of a 313-kb genomic region containing the self-incompatibility locus of Ipomoea trifida, a diploid ralative of sweet potato."Breeding Sci.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shiba: "The dominance of alleles controlling self-incompatibility Brassica pollen is regulated at the RNA level"Plant Cell. 14. 491-504 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takayama: "Peptide signalling in plants"Curr. Opin. Plant Biol.. 5. 382-387 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Isogai: "Molecular mechanism for the recognition reaction in the self-incompatibility of Brassica species"Proc. Japan Acad.. 78,Ser.B. 241-249 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takayama: "Molecular mechanism of self-recognition in Brassica self-incompatibility"J. Exp. Bot.. 54. 149-156 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kakizaki: "Linear dominance relationship among four class-II S haplotypes in pollen is determined by the expression of SP11 in Brassica se1f-incompatibility"Plant Cell Physiol.. 44. 70-75 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shiba: "Genomic organization of the S-locus region of Brassica"Biosci. Biotechnol. Biochem.. (in press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Entani: "Comparative analysis of the self-incompatibility (S-) locus region of Prunus mume : identification of a pollen-expressed F-box gene with allelic diversity"Genes Cells. (in press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.Suzuki: "The S haplotypes lacking SLG in the genome of Brassica rapa"Plant Cell Rep.. (in press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Iwano: "Immunohistochemical studies on translocation of pollen S-haplotype determinant in self-incompatibility of Brassica rapa"Plant Cell Physiol.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sato: "Commonalty of self-recognition specificity of S haplotypes between Brassica oleracea and Brassica rapa"Plant Mol. Biol.. (in press 2003).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] R.Fujimoto: "Identification of S haplotypes in Brassica by dot blot analysis of SP11 alleles"Theor. Appl. Genet.. (in press 2003).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] R.Inaba: "Phylogenetic analysis of Brassiceae based on the nucleotide sequences of the S-locus related gene, SLR1"Theor. Appl. Genet.. 105. 1159-1165 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato: "Coevolution of the S-locus genes SRK, SLG, and SP11/SCR in Brassica oleracea and B. rapa"Genetics. 162. 931-940 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sato: "Efficient detection of DNA polymorphism in cabbage and rice cultivars by PCR-RF-SSCP (PRS)"Plnat Cell Rep.. 21. 276-281 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kondo: "Cultivated tomato has defects in both S-RNase and HT genes required for stylar function of self-incompatibility"Plant J.. 29. 627-636 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kondo: "Insights into the evolution of self-compatibility in Lycopersicon from a study of stylar factors"Plant J.. 30. 143-153 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] C.Castillo: "Cloning of the S8-RNase (S8-allele) of Japanese pear (Pyrus pyrifolia Nakai)"Plant Biotechnology. 19. 1-6 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] D.Kiyozumi: "Pollen UDP-glucose pyrophosphorylase showing polymorphism well-correlated to S genotype of Pyrus pyrifolia, Japanese pear"Sex. Plant Reprod.. 14. 315-323 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 磯貝 彰: "植物は自分の花粉をどうやって見分けるか-アブラナ科植物の自家不和合性の分子機構"蛋白質核酸酵素. 47(6). 700-707 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shiba: "A pollen coat protein, SP 11/SCR, determines the pollen specificity in the self-incompatibility of Brassica"Plant Physiol.. 125(4). 2095-2103 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takayama: "Direct ligand-receptor complex interaction controls Brassica self-incompatibility"Nature. 413. 534-538 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shiba: "The dominance of alleles controlling self-incompatibility in Brassica pollen is regulated at the RNA level"Plant Cell. 14(2)(In press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takada: "Characterization of expressed genes in the SLL2 region of self-incompatibile Arabidopsisi thaliana"DNA Research. 8. 215-219 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K Hatakeyama: "The S receptor kinase gene determines dominance relationships in stigma expression of self-incompatibility in Brassica"Plant J.. 26(1). 69-76 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N Kai: "Sequence comparisons among dispersed members of the Brassica S multigene family in an S9 genome"Mol. Genet. Genomics. 265. 526-534 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 磯貝 彰: "植物は自分の花粉をどうやって見分けるか"蛋白質核酸酵素. (印刷中). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 柴 博史: "植物の自家不和合性の謎が解けた"化学. 56(8). 18-23 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takayama: "The pollen determinant of self-incompatibility in Brassica campestris."Proc. Natl.Acad.Sci.USA. 97(4). 1920-1925 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takasaki: "The S receptor kinase determines self-incompatibility in Brassica stigma."Nature. 403. 913-916 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takayama: "Isolation and characterization of pollen coat proteins of Brassica campestris that interact with S-locus related glycoprotein 1 involved in pollen-stigma adhesion"Proc.Natl Acad.Sci.USA. 97(7). 3765-3770 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Watanabe: "Highly divergent sequences of the pollen self-incompatibility (S) gene in calss-I haplotypes of Brassica campestris (syn.rapa) L."FEBS Letters. 473. 139-144 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Watanabe: "Genomic organization of the SLG/SRK region of the S-locus in Brassica species."Annals Botany. 85(Supplement). 155-161 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shiba: "Alteration of the self-incompatibility phenotype in Brassica by transformation of the antisense SLG gene."Biosci.Biotech.Biochem.. 64(5). 1016-1024 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shiba: "A pollen caot protein, SP11/SCR, determines the pollen specificity in the self-incompatibility of Brassica"Plant Physiol... (in press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kakeda,K.: "A self-compatible mutant S allele conferring a dominant negative effect on the functional S alelle in Ipomoea trifida."Sex.Plant Reprod.. 13. 119-125 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kowyama,Y.: "Sporophytic self-incompatibility in Ipomoea trifida, a close relative of sweet potato."Ann.Bot.. 85(Suppl.A). 191-196 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kakeda,K.: "Molecular genetic analysis of self-incompatibility in Hordeum bulbosum."Barley Genetics VIII. Vol.III. 157-159 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takei,N.: "Isolation and expression of a pistil-specific chitinase gene in rice (Oryza sativa L.)"Breed.Sci.. 50. 225-228 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Guerin,J: "A DEFICIENS homologue is down regulated during apomictic initiation in ovules of Hieracium."Planta. 210. 914-920 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Koh Ida: "Crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of S-allelic glycoprotein S_<FU>-RNase from Nicotiane alata."Acta Crystallographica. D57. 143-144 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Entani: "Centromeric localization of an S-RNase gene in Petunia hybrida Vilm"Theopr.Appl.Genet.,. 99. 391-397 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.watanabe: "Molecular biology of self-incompatibility in Brassica species"PlantBiotechnol.,. 16(4). 263-272 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] G.Suzuki: "Genomic oraganization of the S locus: Identification and charasterization of genes in SLG/SRK region of S9 haplotype of Brassica campestris(syn.rapa)"Genetics. 153. 391-400 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.takasaki: "Introduction of SLG(S locus glycoprotein) alters the phenotype of endogenous S haplotype,but confers no new S haplotype sepcificity in Brassica rapa L."Plant Mol.Biol.,. 40. 659-668 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.watanabe: "Two anther-expressed genes downstream of SLG9: Identification of a novel S-linked gene specifically expressed in anthers at the uninucleate of Brassica campestris(syn.rapa)L"Sex.Plant Reprod.. 12. 127-134 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Entani: "Relationship between polyploydy and pollen self-incompatibility phenotype in Petunis hybrida Vilm"Biosci.Biotechnol.Biochem.,. 63(11). 1882-1888 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takasaki: "The S receptor Kinase determines self-incompatibility in Brassica stigma"Nature. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takayama: "The pollen determinant of self-incompatibility in Brassica compestris"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Iwano: "X-ray microanalysis of papillar cells and pollen grains in the pollination process in Brassica using variable-pressure scanning electron microscope"J.Electron Microsc.. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takayama: "Isolation and characterization of pollen coat proteins of Brassica campestris that interact with S-locus realted glycoprotein 1 involved in pollen-stigma adhesion"Proc.Natl Acad.Sci.USA. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Akiko Sasaki: "Partial purification and characterization of a novel endo-b-mannosidase acting on N-linked sugar chains from Lilium longflorum Thumb"J.Biochem.. 125. 363-367 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Ishimizu: "PCR-based method for determination of S-genotype of Japanese pear"Theor.Appl.Genet.. 98. 961-967 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Ishimizu: "Presence of Asn-linked N-acetylglucosamine and chitobiose in Pyrus pyrifolia S-RNases associated with gametophytic self-incompatibility"Eur.J.Biochem.. 263. 624-634 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kusaba M.: "Sequence and structural diversity of the S locus genes from different lines with the same self-recognition specificities in Brassica oleracea"Genetics. 154. 413-420 (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nishio T.: "Sequence diversity of SLG and SRK in Brassica oleracea L"Ann.Bot.. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki G.: "physical distances between S-locus genes in various S haplotypes of Brassica rapa and B. oleracea"Theor.Appl.Genet.. (in press).

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  • [文献書誌] Sakamoto K.: "Single seed PCR-RFLP analysis for identification of S haplotypes in commercial F1 hybrid cultivars of broccoli and cabbage"Plant Cell Rep.. (in press).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Okazaki K.: "Characterization of S tester lines in Brassica oleracea: polymorphism of restriction fragment length of SLG homologues and isoelectric points of S-locus glycoproteins"Theor.Appl.Genet.. 98. 1329-1334 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Jordan,N.D.: "S-protein mutants indicate a functional role for SBP in the self-incompatibility reaction of Papaver rhoeas"Plant J.. 20. 119-125 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomimoto Y.: "A pistil-specific PR-1 like protein Camellia,its expression,sequence and gene-alogical position"Breed.Sci. 40. 97-104 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe I.: "Diversity of Azolla japonica,analyzed by random amplified polymorphic DNA"J.Japan.Bot.. 74. 142-149 (1999)

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  • [文献書誌] Hashizume F.: "Efficient Agrobacterium-mediated transformation and the usefulness of a synthetic GFP reporter gene in leading varieties of Japanica rice"Plant Biotechnol. 16. 397-401 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hobo T.: "ACGT-containing abscisic acid response element(ABRE) and coupling element 3(CE3) are functionally equivalent"Plant J.. 19. 679-689 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hobo T.: "A bZIP facter,TRAB1,interacts with VP1 and mediates abscisic acid-induced trans-cription"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 96. 15348-15353 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kowyama Y.: "Sporophytic self-incompatibility of Ipomoea rifida,a close relative to sweet potato"Ann.Bot.. (in press).

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      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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