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バラ科サクラ属に特異な自家不和合性認識機構とその進化遺伝学的な成立過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H02431
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 園芸科学
研究機関京都大学

研究代表者

田尾 龍太郎  京都大学, 農学研究科, 教授 (10211997)

研究分担者 赤木 剛士  京都大学, 農学研究科, 助教 (50611919)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)
2018年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2017年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2016年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2015年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
キーワード果樹園芸学 / 園芸学 / 受粉受精 / 自家不和合性 / 果樹ゲノム解析 / 果樹 / 果樹ゲノム科学 / 組換え遺伝子 / 園芸 / 園芸ゲノム科学
研究成果の概要

本研究は,バラ科サクラ属に特異なS-RNase依存性配偶体型自家不和合性の成立過程ならびにその特異な不和合性認識機構の分子基盤の解明を試みたものであり,以下の結果を得た.1)サクラ属の花粉SであるF-box遺伝子(SFB)は,バラ科リンゴ亜連,ナス科,オオバコ科植物の花粉S遺伝子のF-box遺伝子とは異なる進化を遂げており,これがサクラ属特異な自家不和合性機構の確立を駆動した可能性を示した.2)生化学的な実験から,サクラ属のS遺伝子座近傍に座乗する花粉発現のF-box遺伝子(SLFLs)がサクラ属の不和合性認識モデルの中で重要な役割を果たすジェネラルインヒビターである可能性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,バラ科サクラ属におけるS-RNase型自家不和合性の認識機構が, S-RNase型の自家不和合性を示す他の植物の認識機構とは,大きく異なるという科学的な謎に対して,進化学的な見地から一つの答えを示した.また,本研究で行われた進化学的な研究と生化学的な研究で得た結果を総合考察し,サクラ属果樹の自家不和合性認識機構を説明するための仮説モデルのおけるジェネラルインヒビターの分子実体が,サクラ属不和合性S遺伝子座近傍に座乗する遺伝子にコードされるF-boxタンパク質であることを示唆した.これらは,サクラ属果樹の生産上の大きな障壁である自家不和合性の打破に活用できる有力な知見となる.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] CSIRO/Zaragoza 園芸試験場(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Zaragoza園芸試験場(スペイン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome Re-Sequencing of Diverse Sweet Cherry (Prunus avium) Individuals Reveals a Modifier Gene Mutation Conferring Pollen-Part Self-Compatibility2018

    • 著者名/発表者名
      Ono Kentaro、Akagi Takashi、Morimoto Takuya、Wunsch Ana、Tao Ryutaro
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 59 号: 6 ページ: 1265-1275

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy068

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Insights into the Prunus-specific S-RNase-based self-incompatibility system from a genome-wide analysis of the evolutionary radiation of S locus-related F-box genes2016

    • 著者名/発表者名
      Akagi, T., I.M. Henry, T. Morimoto, and R. Tao
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 57 号: 6 ページ: 2905-2915

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw077

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recognition of a wide-range of S-RNases by S locus F-box like 2, a general-inhibitor candidate in the Prunus-specific S-RNase-based self-incompatibility system2016

    • 著者名/発表者名
      Matumoto, D. and R. Tao
    • 雑誌名

      Plant Mol. Biol.

      巻: 91 号: 4-5 ページ: 459-469

    • DOI

      10.1007/s11103-016-0479-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] サクラ属における S-RNase 依存性配偶体型自家不和合性認識機構の特異性2016

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, D. and R. Tao
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 85 号: 4 ページ: 289-305

    • DOI

      10.2503/hortj.MI-IR06

    • NAID

      130005433244

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] カキ‘平核無’由来小果変異系統‘突核無’の果実における生理的特性と遺伝子発現の差異2016

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, T., T. Akagai, and R. Tao.
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 85 号: 4 ページ: 306-314

    • DOI

      10.2503/hortj.MI-119

    • NAID

      130005433280

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Virus-induced gene silencing in various Prunus species with the Apple latent spherical virus vector2016

    • 著者名/発表者名
      Kawai, T., A. Gonoi, M. Nitta, N. Yamagishi, N. Yoshikawa and R. Tao
    • 雑誌名

      Scientia Hort.

      巻: 199 ページ: 103-113

    • DOI

      10.1016/j.scienta.2015.12.031

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Genome re-sequencing of diverse sweet cherry (Prunus avium) individuals reveals a modifier gene mutation conferring pollen-part self-compatibility2018

    • 著者名/発表者名
      Ono, K., T. Akagi, T. Morimoto, A. Wunsch and R. Tao
    • 学会等名
      The 25th International Congress on Sexual Plant Reproduction
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The 9th International Rosaceae Genomics Conference2018

    • 著者名/発表者名
      Tao, R.
    • 学会等名
      The 9th International Rosaceae Genomics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New insights into the distinct S-RNase-based self-incompatibility mechanisms in Prunus2018

    • 著者名/発表者名
      Tao, R
    • 学会等名
      The 30th International Horticulture Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characterization of the pollen-part modifier gene involved in self-incompatibility reaction in sweet cherry2018

    • 著者名/発表者名
      Ono, K., T. Morimoto, T. Akagi, A. Wunsch and R. Tao
    • 学会等名
      The 30th International Horticulture Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 全ゲノムシークエンス解析によるカンカオウトウの花粉側自家不和合性共通因子の探索2018

    • 著者名/発表者名
      大野健太朗・森本拓也・A. Wunsch・赤木剛士・田尾龍太郎
    • 学会等名
      園芸学会平成30年度春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 全ゲノムシークエンス解析によるカンカオウトウの花粉側自家不和合性共通因子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      大野健太朗・森本拓也・A.Wünsch・赤木剛士・田尾龍太郎
    • 学会等名
      園芸学会春季大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バラ科サクラ属に特異な自家不和合性認識機構の進化成立過程の解析2017

    • 著者名/発表者名
      森本拓也・赤木剛士・田尾龍太郎
    • 学会等名
      園芸学会春季大会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Insights into the evolution and establishment of the Prunus-specific self-incompatibility recognition mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, T., T. Akagi and R. Tao
    • 学会等名
      ISHS 8th Cherry Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole genome sequencing approach to identify pollen-part modifier conferring self-compatibility in sweet cherry 'Clistobalina'2017

    • 著者名/発表者名
      Ono, K., T. Morimoto, T. Akagi, Ana Wunsch and R. Tao
    • 学会等名
      ISHS 8th Cherry Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent advances in our understanding of the S-RNase-based gametophytic self-incompatibility system in Prunus2017

    • 著者名/発表者名
      Tao, R
    • 学会等名
      ISHS 8th Cherry Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サクラ属S locus F-box-likes (SLFLs)のペチュニア形質転換体における機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      森本拓也・渡邉美佳子・田尾龍太郎
    • 学会等名
      園芸学会秋季大会
    • 発表場所
      名城大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Next generation sequencing analysis to identify modifier gene candidates conferring pollen-part self-compatibility in sweet cherry ‘Cristobalina2016

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, T., A. Wünsch, M. Watanabe, T. Akagi, and R. Tao
    • 学会等名
      The 8th International Rosaceae Genomics Conference
    • 発表場所
      Angers, France
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional characterization of Prunus SLFLs in transgenic Petunia2016

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, T. and R. Tao
    • 学会等名
      II ISHS International Workshop on Floral Biology and S-Incompatibility in Fruit Specie
    • 発表場所
      Murcia, Spain
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 全ゲノムワイド連鎖・発現解析によるカンカオウトウにおける花粉側non-S自家和合化因子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      森本拓也・Ana Wunsch・渡邉美佳子・赤木剛士・田尾 龍太郎
    • 学会等名
      園芸学会平成28年度春季大会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] サクラ属およびリンゴ亜連植物におけるS遺伝子の進化系統解析2015

    • 著者名/発表者名
      森本拓也・赤木剛士・田尾龍太郎
    • 学会等名
      園芸学会平成27年度秋季大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バラ科サクラ属果樹類におけるS-RNase依存性配偶体型自家不和合性elf-incompatibility in the Rosaceae2015

    • 著者名/発表者名
      田尾龍太郎
    • 学会等名
      食品酵素化学研究会第15回学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary dynamics of the specificity determinant genes for the S-RNase-based self-incompatibility in the Rosaceae2015

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, T., T. Akagi and R. Tao
    • 学会等名
      XIV Eucarpia Fruit breeding and genetics symposium
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 京都大学農学研究科果樹園芸学研究室

    • URL

      http://www.pomology.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 京都大学農学研究科果樹園学研究室

    • URL

      http://www.pomology.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院農学研究科農学専攻果樹園芸学研究室

    • URL

      http://www.pomology.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 京都大学アカデミックデイ2015 -果樹のライフサイクル研究の最前線-

    • URL

      http://research.kyoto-u.ac.jp/academic-day/2015/19/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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