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アスパラガスにおけるホメオティック変異体の分子生物学的解析と雌雄花器官の形成制御

研究課題

研究課題/領域番号 17380014
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 園芸学・造園学
研究機関北海道大学

研究代表者

増田 清  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (60157203)

研究分担者 山岸 真澄  北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (40210348)
塩月 明 (菅野 明)  東北大学, 大学院生命科学研究科, 准教授 (10260449)
星野 洋一郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (50301875)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,450千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 750千円)
2007年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2006年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2005年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワードアスパラガス / PCRマーカー / 定量PCR / 超雄性系統 / MADS-box遺伝子 / 花器官 / 雄性マーカー / 超雄性 / 性判別 / ホメオティック変異 / MADS-Box 遺伝子 / 雌雄性 / ABCモデル / MADS-Box遺伝子 / in situ ハイブダイゼーション
研究概要

アスパラガスには雄性活性因子Mを同型接合体として持つ系統(超雄性系統)が存在し,このような遺伝子型をもつ系統を花粉親として用いると次世代には雄性個体のみが生じる。そのため,種子生産を目的として超雄性系統の育成が行われてきた。超雄性系統を得るには,雄性花でありながら雌蕊に受精能力をもつ花を着生する系統(雄性両性同株系統)を利用する方法がある。しかし,結実性雄性花を着生する系統は稀にしか存在せず,実際に育成された超雄性系統は極めて限られている。アスパラガスの花は両性花として分化した後,花器官の発育不全により単性花に成熟する。花器官の形成はMADS-box遺伝子によって決定されることがわかっている。アスパラガス'Gold Schatz'の系統(GS#2)は,本来雄蕊が分化する位置,Whorl3に雌蕊様器官を形成する。その変異の原因を調べたところ,クラスB遺伝子の発現低下が関係していることが明らかになった。'GS#2'では雌花形成の際に起こるはずの雄蕊の発育不全が見られず,whorl3に形成された花器官は発育し続けることから、性発現に障害が起きでいると推定される。野生型系統を花粉親として交雑した結果,次世代の表現型はすべて野生型となった。このことから,'GS#2'のホメオティック変異は劣性形質であると考えられた。今後の研究として,'GS#2'の変異形質を次世代個体で発現させる手法の確立が必要である。一方,短期的に応用可能な研究として,雌雄アスパラガスの早期判別法の確立に取り組んだ。その結果,DNAマーカーの利用が,幼植物段階での判別に有効であることがわかった。さらに,この雄性判別DNAマーカーを用い,定量PCRを行うことにより,雄性個体と超雄性個体を高い確実性で判別できることがわかった。この結果から,超雄性個体は雄性活性因子に関し同型接合であることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (20件)

  • [雑誌論文] Selection of 5-methyltryptophan-resistant asparagus with ethyl methanesulfonate treatment2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sonoda
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae 776

      ページ: 333-335

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential of interspecific hybrids in Asparagaceae.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae 776

      ページ: 279-284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential of interspecific hybrids in Asparagaceae2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae 776

      ページ: 279-284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Production and analysis of reciprocal hybrids between Asparagus officinalis L. and A, schoberioides Kunth.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution 54

      ページ: 1063-1071

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production and analysis of reciprocal hybrids between Asparagus officinalis L. and A, schoberioides Kunth2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution 54

      ページ: 1063-1071

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Production and analysis of reciprocal hybrids between Asparagus officinalis L. and A. Schoberioides Kunth.2007

    • 著者名/発表者名
      Takuro Ito, et. al.
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution 54

      ページ: 1063-1071

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A vegetative line of asparagus (Asparagus officinalis) with a homeotic change in flower development is correlated with a functional deficiency in class-B MADS-box genes.2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Asada
    • 雑誌名

      Journal of Horticultural Science and Biotechnology 81

      ページ: 874-882

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structure and expression of SEPALLATA-like genes in Asparagus species (Asparagaceae).2006

    • 著者名/発表者名
      A. Kanno
    • 雑誌名

      Sexual Plant Reproduction 19

      ページ: 133-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of male-specific primers in garden asparagus (Asparagus officinalis L.).2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nakayama
    • 雑誌名

      Breeding Science 56

      ページ: 327-330

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A vegetative line of asparagus (Asparagus officinalis) with a Homeotic change in flower development is correlated with a functional deficiency in class-B MADS-box genes2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Asada
    • 雑誌名

      Journal of Horticultural Science and Biotechnology 81

      ページ: 874-882

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The structure and expression of SEPALLATA-like genes in Asparagus species (Asparagaceae)2006

    • 著者名/発表者名
      A. Kanno
    • 雑誌名

      Sexual Plant Reproduction 19

      ページ: 133-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of male-specific primers in garden asparagus (Asparagus officinalis L.)2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nakayama
    • 雑誌名

      Breeding Science 56

      ページ: 327-330

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A vegetative line of asparagus (Asparagus officinalis) with a homeotic change in flower development is correlated with a functional deficiency in class-B MADS-box genes.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Asada, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Horticultural Science and Biotechnology 81

      ページ: 874-882

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Genomic organization of the AODEF gene in Asparagus officinalis L.2005

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems 80

      ページ: 95-103

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular phylogeny of the genus Asparagus (Asparagaceae) inferred from plastid petBintron and petD-rpoA intergenic spacer sequences.2005

    • 著者名/発表者名
      T. Fukuda
    • 雑誌名

      Plant Species Biology 20

      ページ: 121-132

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular identification of Tiandong derived from Asparagus cochinchinensis (Lour.) Merrill by two typical deletions in cpDNA2005

    • 著者名/発表者名
      T. Fukuda
    • 雑誌名

      Natural Medicines 59

      ページ: 91-94

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular phylogeny of the genus Asparagus (Asparagaceae) inferred from plastid petB intron and petD-rpoA intergenic spacer sequences2005

    • 著者名/発表者名
      T. Fukuda
    • 雑誌名

      Plant Species Biology 20

      ページ: 121-132

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction of a micro-library enriched with genomic replication origins of carrot somatic embryos by laser microdissection2005

    • 著者名/発表者名
      N.Murata et al.
    • 雑誌名

      Plant Physiology and Biochemistry 43

      ページ: 513-519

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] アスパラガスホメオティック変異系統‘GS2'の交雑後代における変異回復について2007

    • 著者名/発表者名
      安達 由美子
    • 学会等名
      園芸学会
    • 発表場所
      香川大学(高松市)
    • 年月日
      2007-09-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Flower morphogenesis in progenies of 'GS2', a homeotic mutant of asparagus2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi
    • 学会等名
      Horticultural Congress, Heisei 19-nendo Autumn Meeting
    • 発表場所
      Kagawa Univ.
    • 年月日
      2007-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アスパラガスホメオティック突然変異'GS2'の交雑後代における変異回復について2007

    • 著者名/発表者名
      安達由美子
    • 学会等名
      園芸学会平成19年度秋季大会
    • 発表場所
      香川大学(高松市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アスパラガス(Asparagus officinalils)における雌雄判別マーカーの改変2006

    • 著者名/発表者名
      中山北斗
    • 学会等名
      園芸学会平成18年度春季大会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] アスパラガス(Asparagus officinalils L)とキジカクシ(A schoberioides)の交配特性2006

    • 著者名/発表者名
      林有子
    • 学会等名
      園芸学会平成18年度春季大会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 定量PCRによる雌雄および超雄性アスパラガス個体の判別2006

    • 著者名/発表者名
      安達由美子
    • 学会等名
      園芸学会平成18年度秋季大会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] DNAマーカーを用いたアスパラガス雌雄判別法の簡便化と近縁種への応用2006

    • 著者名/発表者名
      菅野明
    • 学会等名
      園芸学会平成18年度秋季大会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Flower development in a vegetative line of asparagus (Asparagus officinalis L.) that represents a putative homeotic mutation2006

    • 著者名/発表者名
      K. Masuda
    • 学会等名
      27th International Horticultural Congress & Exhibition
    • 発表場所
      Seoul, Korea (COEX Convention & Exhibition Center)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of male-specific primers in garden asparagus (Asparagus officinalis L.)2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nakayama
    • 学会等名
      Horticultural Congress, Heisei 18-nendo Spring Meeting
    • 発表場所
      Chiba Univ.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Crossing characteristic of Asparagus officinalis L. and A. schoberioides2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi
    • 学会等名
      Horticultural Congress, Heisei 18-nendo Spring Meeting
    • 発表場所
      Chiba Univ.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Identification of female, male and super-male asparagus plants by quantitative real-time PCR method2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi
    • 学会等名
      Horticultural Congress, Heisei 18-nendo Autumn Meeting
    • 発表場所
      Nagasaki Univ.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Simple method for identification of male and female asparagus and its application to other Asparagus species2006

    • 著者名/発表者名
      A. Kanno
    • 学会等名
      Horticultural Congress, Heisei 18-nendo Autumn Meeting
    • 発表場所
      Nagasaki Univ.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] エチルメタンスルホン酸処理によるアスパラガスの5-メチルトリプトファン耐性株の選抜2005

    • 著者名/発表者名
      林有子
    • 学会等名
      園芸学会平成17年度春季大会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 食用アスパラガスと日本在来種ハマタマボウキ(Asparagus kiusianus)の種間雑種作出2005

    • 著者名/発表者名
      伊藤卓朗
    • 学会等名
      園芸学会平成17年度秋季大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Potential of interspecific hybrids in the genus Asparagus2005

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 学会等名
      XIth International Asparagus Symposum
    • 発表場所
      Horst, Netherland (Hotel Asteria)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Selection of 5-methyltryptophan-resistant asparagus with ethyl methanesulfonate treatment2005

    • 著者名/発表者名
      T. Sonoda
    • 学会等名
      XIth International Asparagus Symposum
    • 発表場所
      Horst, Netherland (Hotel Asteria)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Selection of 5-methyltryptophan-resistant asparagus treated with ethyl methanesulphonate2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi
    • 学会等名
      Horticultural Congress, Heisei 17-nendo Spring Meeting
    • 発表場所
      Tsukuba Univ.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Interspecific hybrid between garden asparagus and Asparagus kiusianus, whichi is domestic species in Japan2005

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 学会等名
      Horticultural Congress, Heisei 17-nendo Autumn meeting
    • 発表場所
      Tohoku Univ.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Potential of interspecific hybrids in the genus Asparagus2005

    • 著者名/発表者名
      T. Ito
    • 学会等名
      Xith International Asparagus Symposum
    • 発表場所
      Horst, Netherlands (Hotel Asteria)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Selection of 5-methyltryptophan-resistant asparagus with ethyl methanesulfonate treatment2005

    • 著者名/発表者名
      T. Sonoda
    • 学会等名
      Xith International Asparagus Symposum
    • 発表場所
      Horst, Netherlands (Hotel Asteria)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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