| 研究課題/領域番号 |
19H00937
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
貴島 祐治 北海道大学, 農学研究院, 教授 (60192556)
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| 研究分担者 |
山本 敏央 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (00442830)
長岐 清孝 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (70305481)
小出 陽平 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70712008)
金 鍾明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (90415141)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2022年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2021年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2020年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2019年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
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| キーワード | イネ / 小胞子 / 葯培養 / 倍数体 / 種間雑種 / 減数分裂 / 雑種不稔 / 稔性 / カルス / カルス形成率 / japonica / Indica / 個体分化能 / 倍数化能 / 育種 / 四倍体 / 非還元性配偶子 / 染色体異常 / イネ種間雑種 / 非還元減数分裂 / 雑種不稔性 / 育種基盤 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物の未成熟葯を培養すると、小胞子からカルスや胚が形成され植物個体が得られる。葯培養は広い植物種で普及した技術であるが、なぜ小胞子が高い個体分化能を保持するのか、未だに明らかではない。本申請に先駆けて、アジアイネとアフリカイネのF1雑種の葯培養から倍数性を獲得し稔性を有する複数の個体を得た。本研究では、イネの小胞子がもつ個体分化能を理解し、小胞子から直接植物体を得る培養法を開発する。倍数体がなぜ発生し、アジアイネとアフリカイネの雑種不稔を回避できたのかを探る。得られた知見をもとに、新しい育種素材として異なるゲノムを持つ４倍体を小胞子培養によって作出し、育種基盤の構築をめざす。
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| 研究成果の概要 |
本研究はイネの小胞子に潜在する能力を利用して、新しい育種基盤の構築を目指し実施した。１）小胞子の脱分化には低温が必要で、２）脱分化する小胞子は葯全体のわずか1％程度であった。３）アジアイネ（S）とアフリカイネ（G）の雑種個体を葯培養して得た稔性を持つ四倍体の後代集団は、F1の花粉母細胞で生じた減数分裂の異常によって発生した二倍体の配偶子に起因した。４）S/G種間雑種の四倍体が稔性を獲得したのは、雑種不稔遺伝子座のKiller-Protector 対立遺伝子量に依存することを明らかにした。５）強力な雑種不稔遺伝子を固定すると二倍体でも稔性を有する個体が得られることが判明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究はイネの小胞子に潜在する個体分化能と倍数化能を利用して、新しい品種育成の基盤を構築することを目標に実施した。アジアイネ（Oryza sativa: S）とアフリカイネ（O. glaberrima: G）の雑種個体を葯培養することによって、稔性を持つ後代集団を得た。S/Gの間で発生する強力な雑種不稔遺伝子を固定すると二倍体でも稔性を有する個体が得られることが判明し、四倍体種間雑種を介して両種の多様な遺伝子の組合せを有する遺伝資源の構築が、初めて可能となった。
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