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作物におけるアポミクシスの細胞・分子遺伝学的解析と分化制御

研究課題

研究課題/領域番号 13306003
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
研究機関大阪府立大学

研究代表者

足立 泰二  大阪府立大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50040861)

研究分担者 吉田 薫  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (70183994)
丸橋 亘  茨城大学, 農学部, 教授 (00181826)
陳 蘭庄  宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 助手 (40284822)
蝦名 真澄  沖縄県畜産試験場, 研究室長 (80355122)
明石 良  宮崎大学, 農学部, 助教授 (20253809)
土屋 亨 (土屋 享)  三重大学, 生命科学研究支援センター, 助教授 (30293806)
村田 達郎  九州東海大学, 農学部, 教授 (80140953)
魚津 桜子  名古屋大学, 生命農学研究科, 助手 (10293713)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
39,910千円 (直接経費: 30,700千円、間接経費: 9,210千円)
2003年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2002年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2001年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
キーワードアポミクシス / アポスポリー / ディプロスポリー / マイクロアレイ / 生殖隔離機構 / アポトーシス / トランスポザーゼ / Pseudouridine Synthase / Transposase
研究概要

1.アポミクシスの生成機構に関する細胞・分子遺伝学的解析に関するもの
まずアポミクシスのうち、アポスポリーを示すイネ科暖地牧草種、ギニアグラスを用いて3拠点で平行的に研究を進めた。アポスポリー性胚嚢始原細胞(AIC)の出現とその形成する過程をノマルスキー微分干渉顕微鏡で追跡調査した上で、候補遺伝子のポジショナルクローニングを行った。またマップベースクローニングおよびマイクロアレイ発現解析も進展させた。このマーカー群によって、少なくとも9つのBACクローンプールを特定した。一方、3種類のバイナリーベクターを用いた形質転換系を確立し、ASG-1遺伝子の導入実験を実施した。現在組換え植物を再生中であり、予備実験的にはASG-1遺伝子のPCR産物の存在は確認できている。
次に、ディプロスポリーを制御する遺伝子の候補を単離する実験は遅れたが、ニラ(Allium tuberosum)の発現時期のつぼみからmRNAを単離し、特異的に発現している遺伝子のクローニングを試みた。得られたクローン200種の発現動態をマイクロアレイにより解析したところ、アポミクシス性の発現と同調的な発現の増減を認めるクローンを現在までに見出していない。
2.生殖器官の分化制御と雑種致死性に関するもの
雑種致死性は育種の障害になるばかりではなく、分化制御の研究にとって重要な鍵となることが最近の研究で明らかになりつつある。本研究グループではそのような観点から本問題には先進的に研究展開を実施してきた。育成温度を制御することで致死の発現機構を考究した。また、雑種致死を実生レベルで検討するばかりでなく、培養細胞系を樹立し、細胞レベルでも検討したところ、この致死の過程では、核の凝縮、核DNAのヌクレオソーム単位での切断、核の断片化が生じていることから、個々の細胞がいわゆるプログラム死(アポトーシス)を発現していること明らかにした。また致死に関わる因子は特定の染色体に座乗していること、細胞質因子は致死の発現に関与しないこと、エチレンの生成が直接的に関わっていることなども明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Chen, L.Z., L.M.Guan, T.Hamaguchi, T.Katayama, T.Adachi: "Isolation of apomixes specific gene (ASG-1) using differential screening and its function analysis using transformation in guinea grass"Proc. 7^<th> Intl.Cong.Of Plant Mol.Biol.. 331 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen, L.Z., L.M.Guan, T.Hamaguchi, T.Adachi: "Characterization of the apomixes specific gene in Panicum maximum."Proc.the Int'l.Colloquium on Plant Biotechnology. 25-32 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 明石 良, 権藤崇裕, 川村 修: "バイオテクノロジーを用いた暖地型イネ科牧草の育種"日本草地学会誌. 49. 79-87 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebina, M., M.Takahara, S.Tsuruta, H.Nakagawa, T.Yamamoto, K.Nakajima: "A fine genetic map of the region containing apospory, an apomicxix gene, in guineagrass (Panicum maximum)"Proc.the Int'l.Colloquium on Plant Biotechnology. 41-46 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Marubashi, M.Kobayashi: "Temperature-dependent apoptosis detected in hybrids between Nicotian a debneyi and N.tabacum expressing lethality"Plant Biotechnology. 19・4. 267-270 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Masuda, T.Yamada, W.Marubashi: "Time course analysis of apoptotic cell death during expression of hybrid lethality in hybrid tobacco cells (Nicotiana suaveolens x N.tabacum)"Plant Cell Physiology. 44・4. 420-427 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen, L.Z., L.M.Guan, T.Hamaguchi, T.Katayama, T.Adachi: "Isolation of apomixes specific gene(ASG-1) using differential screening and its function analysis using transformation in guinea grass"Proc.7^<th> Intl.Cong.Of Plant Mol.Biol.. 331 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen, L.Z., L.M.Guan, T.Hamaguchi, T.Adachi: "Characterization of the apomixes-specific gene in Panicum Maximum"Proc.the Int'l Colloquium on Plant Biotechnology. 25-32 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 明石 良, 権藤崇裕, 川村 修: "バイオテクノロジーを用いた暖地型イネ科牧草の育種"日本草地学会誌. 49. 79-87 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebina, M., M.Takahara, S.Tsuruta, H.Nakagawa, T.Yamamoto, K.Nakajima: "A fine genetic map of the region containing Apospory, an Apomixis gene, in Guinea grass (Panicum maximum)"Proc. the Int'l.Colloquium on Plant Biotechnology. 41-46 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ebina, M., H.Nakagawa: "RAPD Analysis of Apomictic and Sexual line in Guineagrass (Panicum maximum)"Grassland Science. 47. 251-255 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.Marubashi, M.Kobayashi: "Temperature-dependent apoptosis detected in hybrids between Nicotiana debneyi and N.tabacum expressing lethality"Plant Biotechnology. 19/4. 267-270 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Masuda, T.Yamada, W.Marubashi: "Time course analysis of apoptotic cell death during expression of hybrid lethality in hybrid tobacco cells (Nicotiana suaveolens x N. tabacum)"Plant Cell Physiology. 44/4. 420-427 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 明石 良, 権藤崇裕, 川村 修: "バイオテクノロジーを利用した暖地型稲か牧草の育種"日本草地学会誌. 49. 79-87 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 権藤崇裕, 石井由紀子, 明石 良, 川村 修: "バヒアグラス(Paspalum notatum Flugge)における効率的な種子由来エンブリオジェニックカルス誘導法とパーティカルガンによる形質転換条件の検討"日本草地学会誌. 49. 33-37 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] W.Takahashi, H.Oishi, M.Ebina, T.Takamizo, T.komatsu: "Production of transgenic Italian ryegrass(Lolium multiflorum Lam.) via microprojectile bombardment of embyogenic calli"Plant Biotechnology. 19・4. 241-249 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] W.Marubashi, M.Kobayashi: "Temperature-dependent apoptosis detected in hybrids between Nicotiana oebneyi and N.tabacum expressing lethality"Plant Biotechnology. 19・4. 267-270 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] W.Marubashi, K.Onosato: "Q chlomosome controls the lethality of interspecific hybrids between Nicotiana tabacum and N.suaveolens"Breeding Science. 52. 137-142 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Masuda, T.Yamada, W.Marubashi: "Time course analysis of apoptotic cell death during expression of hybrid lethality in hybrid tobacco cells(Nicotiana suaveolens x N.tabacum)"Plant Cell Physiolo.. 44・4. 420-427 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Chen, L.Z., R.Okabe, L.M.Guan, T.Adachi: "A simple and efficient culture of leaflet for plant regeneration in guineagrass"Plant Biotechnology. 19(1). 63-68 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akashi, R. et al.: "Bialaphos-resistance cells of dallisgrass (Paspalum dilatatum) through particule bombardment"Grassland Sci.. 47(6). 588-593 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoahida et al.: "A subtilisin-like serine protease specifically expressed in reproductive organs in rice"Sexual Plant Reproduction. 13. 193-199 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Marubashi, W. et al.: "Q Chromosome controls lethality of interspecific hybrids between Nicotiana tabacum and N. suaveolens"Breeding Sci.. 52. 137-142 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 丸橋亘: "Nicotiana debneyiとN. tabacumの雑種実生におけるアポトーシスの発現"育種学研究. 4. 209-214 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Marubashi, W. et al.: "Temperature-dependent apoptosis detected in hybrids between Nicotiana debneyi and N. tabacum"Plant Biotechnology. 19. 267-270 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Chen, LZ., et al.: "The mechanism of Polyembryonic seed set in Paspalum notatum"Cytologia. 66. 157-165 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Chen, LZ., et al.: "Establishment of embryogenic suspension culture derived from leaflets st sexual bahiagrass"Plant Biotechnology. 18. 209-214 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Adach, T. et al.: "Somatic embryogenesis and Plant regeneration from leaflet of "Nanou"bahiagrass"Plant Biotechnology. 18. 119-123 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshida, K.T. et al.: "A subtilisin-like serine protease specifically expressed in reproductire organ in rice"Sexual Plant Reproduction. 132. 193-199 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshida, K.T. et al.: "Antiserum against a stigma-exudate protein of tobacco, SE32, which was identified"Breading Science. 51. 131-135 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akashi, R. et al.: "Bialaphos resistant cells of dallisgrass through particle bombardment with"Grassland Science. 47. 588-593 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Adach, Imanishi, Hoffmann: "How to overcome breading barriers"OMUP. 147 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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