| 研究課題/領域番号 |
17K19265
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
赤木 剛士 京都大学, 農学研究科, 助教 (50611919)
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| 研究分担者 |
北村 祐人 和歌山県農林水産部(農業試験場、果樹試験場、畜産試験場、林業試験場及び水産試験場), 果樹試験場うめ研究所, 副主査研究員 (10631640)
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| 研究協力者 |
森本 拓也
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 種間交雑 / 交雑障壁 / 雄性不稔 / サクラ属 / トランスクリプトーム / メチローム / 非相加的調節遺伝子 / DNAメチル化 / 非相加的調節因子 / ゲノムワイド解析 / 種間障壁 / 胚発生 / エピジェネティクス / 不和合性 / 進化 / ゲノム解析 |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではウメ・スモモ間の交雑を対象として、種間交雑時に生じる交雑不稔性の原因究明を目指した。この種間交雑においては後代系統において雄性不稔性を生じるため、本研究では、ウメ品種「地蔵梅」スモモ品種「ソルダム」とその交雑系統であるスモモウメ一号をモデルとして、葯の経時的形態観察、トランスクリプトーム解析およびメチローム解析を行った。
スモモウメ一号では両親系統では見られないタペート層の生育異常が見られ、花粉稔性に必須であるタペート層の崩壊が生じなかった。この原因として、オルガネラゲノムの発現バランス異常、および非相加的調節遺伝子の発現が関与している可能性が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、新規品種育成において種内多様性の枠を超え、種間での形質のやり取りを考慮するうえで必須の「種間交雑障壁」の打破に寄与する知見である。種間交雑における雄性不稔性の出現は広く知られた現象であり、本研究はその現象に対しての分子生物学的な基礎知見を得ることができた。今後は、この分子機作に対して人為的な制御を可能とする技術の開発が求められる。
さらに本研究では、種間交雑の際に、エピジェネティックな再編成が生じることによって両親ゲノム・発現情報から予測できない「非相加的」な遺伝子発現が生じることを明らかにしており、この成果は種間交雑における新規形質獲得機構の基礎的な知見として重要である。
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