一粒系コムギにおける減数分裂に関する遺伝子のマッピング

• 研究課題/領域番号: 14704008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 那須田 周平 京都大学, 農学研究科, 助手 (10273492)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円); 2004年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2003年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2002年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: コムギ / 突然変異誘発 / 減数分裂 / 稔性

研究概要

細胞遺伝学的に減数分裂の過程が詳細に記述されているコムギを材料として、減数分裂に関する突然変異体を選抜し、ヘテロ接合体系統として確立することを目的として実験を行った。6倍体であるパンコムギでは、同祖ゲノムにコードされるオーソログにより突然変異アリルの効果がマスクされてしまう恐れがあったため、パンコムギとAゲノムを共有する2倍体である一粒系コムギ(Triticum monococcum var.monococcum)を材料とした。約1400系統のM_2自殖穂別系統を2年間にわたり栽培し、その自殖種子稔性を調査したが、ホモ接合体で完全不稔もしくは強い不稔を示す系統を得ることができなかった。新たに、変異原を調整して突然変異を誘発する必要がある。このため、減数分裂に関与する遺伝子のマッピングはできなかった。しかし、その土台となる一粒系コムギではTriticum monococcum var.monococcumとTriticum monococcum var.boeoticumという両親間でAFLPマーカーを用いたときに約10%の多型なバンドを得ることを明らかにし、現在マッピングを進行させている。
また、遺伝子地図上に減数分裂に特異的に発現しているESTs(Expressed Sequence Tags)をマッピングするため、6倍体コムギのESTデータベースから減数分裂期特異的な配列情報を抽出することに着手した。しかし、先行研究から減数分裂特異的であると知られている遺伝子がカルス由来のEST配列中に見つかるなどするため、真に減数分裂特異的なEST配列のスクリーニングに一層の工夫を必要としている現状である。

研究成果

• [雑誌論文] Structure and genomic organization of centromeric repeats in Arabidopsis species. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawabe, A., Nasuda, S.
  • 雑誌名: Mol.Genet.Genomics 272(6) ページ: 593-602
• [雑誌論文] A direct repeat sequence associated with the centromeric retrotransposons in wheat (2004)
  • 著者名/発表者名: Ito, H., Nasuda, S., Endo, T.R.
  • 雑誌名: Genome 47(4) ページ: 747-756
• [雑誌論文] Durum wheat as a candidate for the unknown female progenitor of bread wheat- an empirical study with a highly fertile (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka, Y., Nasuda, S.
  • 雑誌名: Theor.Appl.Genet. 109(8) ページ: 1710-1717
• [雑誌論文] Characterization of the genes encoding for MAD2 homologues in wheat (2004)
  • 著者名/発表者名: Kimbara, J., Endo, T.R., Nasuda, S.
  • 雑誌名: Chromosome Res. 12(7) ページ: 703-714
• [雑誌論文] A PCR-based marker for targeting small rye segments in wheat background. (2004)
  • 著者名/発表者名: Katto, C.M., Endo, T.R., Nasuda, S.
  • 雑誌名: Genes Genet.Syst. 79(4) ページ: 245-250
• [文献書誌] Friebe, B., Zhang, P., Nasuda, S., Gill, B.S.: "Characterization of a knock-out mutation at the Gc2 locus in wheat."Chromosoma. 111(8). 509-517 (2003)
• [文献書誌] Ito, H, Nasuda, S., Endo, T.R.: "A direct repeat sequence associated with centromere retrotransposons in wheat"Genome. (In press). (2004)
• [文献書誌] Masoudi-Nejad, A., Nasuda, S., McIntosh, R.A., Endo T.R.: "Transfer of rye chromosome segments to wheat by a gametocidal system"Chromosome Research. 10. 349-357 (2002)
• [文献書誌] Masoudi-Nejad, A., Nasuda, S., Kawabe, A., Endo T.R.: "Molecular cloning, sequencing, and chromosome mapping of a 1A-encoded omega-type prolamin sequence from wheat"Genome. 45. 661-669 (2002)
• [文献書誌] Friebe, B., Zhang, P., Nasuda, S., Gill, B.S.: "Characterization of a knock-out mutation at the Gc2 locus in wheat"Chromosoma. (in press). (2003)