サツマイモの効率的な交配育種のための基盤整備

• 研究課題/領域番号: 18K05573
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分39010:遺伝育種科学関連
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 土屋 亨 三重大学, 研究基盤推進機構, 准教授 (30293806)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ヒルガオ科 / サツマイモ / 交配育種 / 自家不和合性 / 交配不和合性 / サツマイモ栽培種 / メキシコアサガオ / S遺伝子 / 自他認識

研究成果の概要

サツマイモ栽培種は交配不和合性を有しており、同一の交配不和合群に属する個体間では交配を行えないため、多種多様なサツマイモ栽培種を用いた効率的な交配育種が妨げられている。この交配不和合性の原因となっている自家不和合性の自他認識に関わるタンパク質をコードする遺伝子（S遺伝子）を、種々のヒルガオ科植物から単離・同定を試みた。
種々のヒルガオ科植物の自家不和合性遺伝子座（S遺伝子座）に共通して座乗している遺伝子として、雄側のS遺伝子であるAB2と雌側のS遺伝子であるSEAが同定され、これらがヒルガオ科植物の自家（交配）不和合性において、直接的に自他認識に関与する遺伝子であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により、自家（交配）不和合性を示すヒルガオ科植物において、自他認識に直接的に関与するS遺伝子産物をコードするS遺伝子（AB2：雄側、SEA：雌側）を人為的に操作することにより、交配育種の効率を高めることができる可能性が示唆された。形質転換により自家（交配）不和合性の形質を変化させる場合はカルタヘナ法の元での管理が必要であるため、今後はin plantaでのゲノム編集が可能となるかその可能性を模索し、実用に供する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Phylogenetic Study of Metroxylon Palms in Southeast Asia and Oceania Based on 5S nrDNA Spacer Sequence Data (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ehara, Toshiki Yamamoto, Tohru Tsuchiya, Hitoshi Naito, John L. Dowe, Will C. McClatchey , Takashi Mishima , Akemi Itaya , Chitoshi Mizota , YuliusB.Pasolon,PhilimonAla ,MarikaTuiwawa ,Alivereti Naikatini , Issac A. Rounds , Talie Foliga , Siosinamele Lui and Samantha Kwan
  • 雑誌名: SAGO PALM 巻: 26 ページ: 34-43
  • 査読あり / 国際共著