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非還元性雄性配偶子を用いた重複受精機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K15223
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 園芸科学
研究機関宮崎大学

研究代表者

平野 智也  宮崎大学, 農学部, 准教授 (80455584)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード雄性配偶子 / 花粉 / 重イオンビーム / 重複受精 / イオンビーム / 精細胞 / 雄原細胞 / キルタンサス
研究成果の概要

本研究の植物材料であるキルタンサスでは、突然変異育種に有用な重イオンビーム変異誘発技術を用いることで、本来2つ形成される精細胞が、分裂前の雄原細胞に似た非還元性の1つの精細胞となることが明らかとなった。この雄原細胞様精細胞の受精過程を明かするために、重イオンビームを照射した花粉を人工授粉し受精後の胚および胚乳を調査したところ、胚を形成しないが胚乳のみを形成する異常な胚嚢が観察された。卵細胞と胚乳の核DNA量の相対値から、異常胚嚢形成は雄原細胞様精細胞が中央細胞の極核と受精することで形成されることが示唆された。今後、この受精現象を園芸作物の育種に利用する予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、多様な倍数性を有する胚および胚乳が得られたことから、今後胚珠培養や胚培養、胚乳培養を行うことで、倍数性の多様化法として雄原細胞様精細が利用できる可能性が示された。キルタンサスのような二細胞性花粉を持つ園芸作物では、雄原細胞様精細胞が誘発可能と考えられることから、新たな育種法として迅速な染色体添加、染色体欠失系統の作出や倍数性育種への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Effects of carbon-ion irradiation to male gametes on double fertilization in Cyrtanthus mackenii2019

    • 著者名/発表者名
      T. Hirano, Y. Watarikawa, Y. Hayashi, T. Abe, H. Kunitake
    • 雑誌名

      RIKEN Accelerator Progress Report 2018

      巻: 52 ページ: 214-214

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 重イオンビームで広がる花きの新品種作出2017

    • 著者名/発表者名
      平野智也、市田裕之、阿部知子
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 55 ページ: 775-782

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 重イオンビーム誘発変異を利用した新規育種法開発に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      平野智也、國武久登、阿部知子
    • 学会等名
      理研シンポジウム「重イオンビーム育種技術の実用化20年」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重イオンビーム照射雄性配偶子が重複受精と胚発生に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      村田宗謙, 渡川友里恵, 林依子, 阿部知子, 國武久登, 平野智也
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アルゴンイオンビーム照射したキルタンサス花粉におけるDNA損傷応答2017

    • 著者名/発表者名
      平野智也、花田安那、林依子、阿部知子、國武久登
    • 学会等名
      園芸学会平成29年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 宮崎大学農学部応用生物科学科植物遺伝育種学研究室

    • URL

      https://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/plantbreeding/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 宮崎大学農学部応用生物科学科植物遺伝育種学研究室

    • URL

      http://www.agr.miyazaki-u.ac.jp/~abs/plant_breeding/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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