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キクタニギク自家和合性変異の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05619
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
研究機関広島大学

研究代表者

中野 道治  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 特任助教 (40705159)

研究分担者 草場 信  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (20370653)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードキク / 野生種 / 自家和合性 / ポジショナルクローニング / 自然変異 / キクタニギク / RNA-seq解析 / リシークエンス解析 / マッピング / 野生ギク / ゲノム解析
研究成果の概要

キクタニギクのAEV02系統に見つかった自家和合性遺伝子座Csc1の原因遺伝子同定を目指した。自家不和合性系統との交雑に由来するBC1F1集団等を用いて解析を進めた結果、Csc1遺伝子座候補領域は850kbの範囲に絞り込まれた。この領域には18個の遺伝子があり、その中にはシロイヌナズナでS遺伝子座をコードするSRKのホモログが2個含まれていた。SRKホモログの一つSLPK_Rは柱頭で発現し、その発現は自家和合性系統では見られなかった。また自家和合性系統のSLPK_Rコード領域にナンセンス変異と考えられる変異が見つかった。これらの結果より、SLPK_Rが原因遺伝子候補として考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

キク属は自家不和合性であり、このことがキク育種を困難としている一因である。以前の研究で自家和合性変異体を単離し、その変異を利用することで純系化したモデル系統Gojo-0の育成が行われてきたが、変異の実体は不明であった。本研究によりキク属で初めての自家和合性変異の実体解明に近づくことができたが、今後、この変異に関わる詳細な機構を明らかにすることができれば、キク育種に自家和合性を導入することで新たな育種システムの開発につながると期待される。またキク科では自家不和合性の詳細なメカニズムは明らかにされておらず、本研究の結果を元にキク科の自家不和合性機構の解明につなが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

    (6件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A pure line derived from a self-compatible Chrysanthemum seticuspe mutant as a model strain in the genus Chrysanthemum2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano Michiharu、Taniguchi Kenji、Masuda Yu、Kozuka Toshiaki、Aruga Yuki、Han Jin、Motohara Koichiro、Nakata Masashi、Sumitomo Katsuhiko、Hisamatsu Tamotsu、Nakano Yoshihiro、Yagi Masafumi、Hirakawa Hideki、Isobe Sachiko N、Shirasawa Kenta、Nagashima Yumi、Na Haiyan、Chen Li、Liang Guolu、Chen Ruiyan、Kusaba Makoto
    • 雑誌名

      Plant Science

      巻: 287 ページ: 110174-110174

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2019.110174

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] NBRP広義キク属: キク属モデル系統の開発と植物多様性研究への展開2019

    • 著者名/発表者名
      中野道治・増田優・谷口研至・草場信
    • 雑誌名

      植物科学の最前線

      巻: 10 号: C ページ: 148-157

    • DOI

      10.24480/bsj-review.10c6.00166

    • ISSN
      2432-9819
    • 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] De novo whole-genome assembly in Chrysanthemum seticuspe, a model species of Chrysanthemums, and its application to genetic and gene discovery analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa Hideki、Sumitomo Katsuhiko、Hisamatsu Tamotsu、Nagano Soichiro、Shirasawa Kenta、Higuchi Yohei、Kusaba Makoto、Koshioka Masaji、Nakano Yoshihiro、Yagi Masafumi、Yamaguchi Hiroyasu、Taniguchi Kenji、Nakano Michiharu、Isobe Sachiko N
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: In press 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/dnares/dsy048

    • 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] A pure line derived from the self-compatible Chrysanthemum seticuspe mutant as a model strain in the genus Chrysanthemum2019

    • 著者名/発表者名
      Michiharu Nakano, Kenji Taniguchi, Yu Masuda, Yuki Aruga, Toshiaki Kozuka, Makoto Kusaba
    • 学会等名
      26th International EUCARPIA Symposium Section Ornamentals: EDITING NOVELTY
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キクタニギクゲノム情報を活用したChrysanthemum self-compatible1遺伝子座のマッピング2019

    • 著者名/発表者名
      中野道治・谷口研至・増田優・住友克彦・八木雅史・中野善公・久松完・磯部祥子・草場信
    • 学会等名
      園芸学会 令和元年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] キクタニギクにおける自家和合性の遺伝解析2019

    • 著者名/発表者名
      中野道治・谷口研至・住友克彦・八木雅史・中野善公・久松完・磯部祥子・草場信
    • 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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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