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ホウレンソウにおける雄性化/雌性化抑制の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05609
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39030:園芸科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

小野寺 康之  北海道大学, 農学研究院, 講師 (80374619)

研究分担者 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, 教授 (50301875)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードホウレンソウ / 間性 / 雌雄異株 / 性決定
研究成果の概要

ホウレンソウは雌雄異株植物として知られるが,間性株(雌雄異花同株)も見出される本研究では雄性因子(Y)と間性因子(M)の候補遺伝子の同定および発現・機能解析を試みた. RNAseq解析によって,Y候補遺伝子(Y-orf)が同定された.Y-orfはSpinacia属全体で雄株に固有な遺伝子であり,雄株茎頂の髄状分裂組織および形成層で発現していることが判明した.一方,M候補遺伝子は,葯および胚珠で特異的に発現することが判明した.しかしながら,シロイヌナズナおよびタバコにY-orfおよびM-orfを導入したが,両遺伝子が雌性化抑制の機能を持つことを示唆する明確な証拠は得られなかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ホウレンソウの経済的F1採種には,種子親および花粉親それぞれに適した性形質を備えた親系統が用いられている.本研究はホウレンソウのF1育種の効率化に向けて,性決定の仕組みを理解するために性決定候補遺伝子として同定されたY-orf および M-orf の発現および機能解析を行なった.本研究では,発現解析からは,両遺伝子が生殖器官形成に関与する可能性が示唆されたが,性決定遺伝子としての機能を持つことを示唆する十分な証拠を得るには至らなかった.今後は,両候補遺伝子の特徴づけおよび他の候補遺伝子の探索を通じて性決定機構を解明することにより,優れたホウレンソウF1品種を効率的に育成することが期待される.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018

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 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Application of cucumber mosaic virus to efficient induction and long-term maintenance of virus-induced gene silencing in spinach2020

    • 著者名/発表者名
      Hangil Kim, Yasuyuki Onodera and Chikara Masuta
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 37 号: 1 ページ: 83-88

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.19.1227a

    • NAID

      130007822567

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2020-03-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular evidence for recent divergence of X- and Y-linked gene pairs in Spinacia oleracea L.2019

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Yosuke、Takahata Satoshi、Hirakawa Hideki、Suzuki Yutaka、Onodera Yasuyuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 4 ページ: 0214949-0214949

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214949

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ホウレンソウ育種の効率化に向けた Pseudomolecule の構築2020

    • 著者名/発表者名
      平川英樹、豊田敦、伊藤武彦、鈴木穣、永野惇、杉山優、小野寺康之
    • 学会等名
      日本育種学会 第138回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規ホウレンソウ pseudomolecule を用いた重要育種形質の QTL 解析2020

    • 著者名/発表者名
      小野寺康之, 杉山優, 豊田敦, 伊藤武彦, 鈴木穣, 永野惇, 平川英樹
    • 学会等名
      日本育種学会 第138回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホウレンソウ近縁野生種のY染色体における組換え抑制領域の同定2020

    • 著者名/発表者名
      藤田拓希, 杉山優, 岡崎洋助, 小野寺康之
    • 学会等名
      令和2年度日本育種学会北海道談話会年次講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホウレンソウ性決定候補遺伝子の特徴付け2020

    • 著者名/発表者名
      小野寺康之・須藤有紀・平川英樹・鈴木穣
    • 学会等名
      園芸学会 令和2年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ホウレンソウ性決定候補遺伝子の発現パターンの解析2020

    • 著者名/発表者名
      須藤有紀, 長部高之, 平川 英樹, 鈴木穣, 小野寺康之
    • 学会等名
      日本育種学会第137回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Spinacia属種間雑種後代を用いた花序形質の遺伝解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤田拓希,高橋光彦, 小野寺 康之
    • 学会等名
      日本育種学会第137回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ホウレンソウの性決定候補遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      長部高之,岩渕恵佑, 平川英樹,鈴木穣,小野寺康之
    • 学会等名
      日本育種学会 第136回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ホウレンソウ性決定候補遺伝子の発現解析2019

    • 著者名/発表者名
      須藤有紀, 長部高之, 平川 英樹, 鈴木穣, 小野寺康之
    • 学会等名
      日本育種学会・日本作物学会 北海道談話会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Spinacia属における性決定候補遺 伝子の探索および構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      岡崎洋助, 平川英樹, 小野 寺康之
    • 学会等名
      日本育種学会・日本作物学会 北海道談話会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ホウレンソウY染色体雄特異的領域の座乗遺伝子同定および進化年代推定2019

    • 著者名/発表者名
      岡崎 洋助, 平川 英樹, 鈴木 穣, 小野寺 康之
    • 学会等名
      園芸学会 平成31年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ホウレンソウの性染色体における組換え抑制領域の進化年代の推定2018

    • 著者名/発表者名
      岡崎 洋助, 平川 英樹, 鈴木 穣, 小野寺 康之
    • 学会等名
      日本育種学会 第134回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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