| 研究課題/領域番号 |
20K06035
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39030:園芸科学関連
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
平野 智也 宮崎大学, 農学部, 准教授 (80455584)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 重複受精 / 胚発生 / 重イオンビーム / 花粉 / 雄性配偶子 / 非還元性配偶子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
放射線の一種である重イオンビームをヒガンバナ科キルタンサスの二細胞性花粉に照射することで誘導された非還元性雄性配偶子「雄原細胞様精細胞」が、胚発達を伴わない異常胚乳形成に関与する可能性が示唆されている。本研究では、この異常胚乳形成過程を精査し、雄原細胞様精細胞の受精様式と受精能力、異常胚乳の倍数性を明らかにする。さらに、異常胚乳および胚にならない卵細胞（または受精卵）は、多様な倍数性を示す可能性があるため、胚珠培養と胚嚢培養による植物体再生を試みる。半数体から四倍体の誘導に加え、迅速な染色体添加、染色体欠失系統の作出など、人為誘発した非還元性雄性配偶子の活用による倍数性多様化の可能性を探る。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、放射線の一種である重イオンビームをヒガンバナ科キルタンサスの二細胞性花粉に照射し授粉させることで、DNA含量が多様化した特徴的な胚や胚乳が得られることが明らかになった。それらを品種改良に利用することを目的として、まず授粉後に得られる胚珠の培養方法を検討した結果、胚由来の発芽または植物体再生に加え、胚乳からのカルス形成が確認され胚乳由来の植物体再生の可能性が示された。重イオンビーム照射花粉由来の胚珠では、多数のカルス形成やシュート形成が見られたが植物体再生は見られなかったため、照射条件および植物体再生条件の更なる検討を行う必要がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物の雄性配偶子におけるDNA損傷応答およびそれら損傷の受精への影響はこれまでに詳細な解析が行われておらず、本研究の成果は植物の受精機構を理解するうえで重要な知見となる。花粉への放射線照射は、これまでにも半数体獲得等の目的で品種改良技術として用いられてきたが、本研究では重イオンビームの放射線としての特徴を活かすことで迅速に倍数性を多様化する新たな品種改良技術として利用することが可能であることが示された。
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