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雌性花率を決める遺伝子からニガウリ属の性決定の多様性を解明する

研究課題

研究課題/領域番号 21K05515
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
研究機関信州大学

研究代表者

松村 英生  信州大学, 学術研究院総合人間科学系, 教授 (40390885)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード性決定 / 雌雄同株異花 / ニガウリ / Momordica / 雌性花率 / 雌雄異株 / 全ゲノムリシークエンス / QTL / 雌雄比率
研究開始時の研究の概要

雌雄同株異花のニガウリ(Momordica charantia)における雌性花率に関わる遺伝子の同定と、それらの遺伝子がニガウリ属内で複数回生じたと推測される雌雄異株との転換に関わる可能性の解明を目指す。ニガウリ近交系間の交雑後代を用いたマッピングやゲノム解析により雌性花率決定に関わるQTLの同定および原因遺伝子の特定を行う。雌性花率QTLの組合せにより雌型、雄型の表現型を示す個体の作出を試みる。また雌雄異株のM.cochinchinensisにおける雌雄の遺伝様式やニガウリで見出した雌性花率関連遺伝子と相同な遺伝子の構造、発現を明らかにし、その性決定機構解明の基盤情報を得る。

研究成果の概要

本研究では、雌雄同株異花(同一個体に雌性花と雄性花)と雌雄異株(雌雄が別個体)の種を有するニガウリ属における性決定様式に関わる遺伝子同定を目的として、ニガウリの交雑後代のゲノム解析(QTL-seq)により雌性花率、雄性型形質を決める遺伝子座の同定を行った。加えて雌雄異株のナンバンカラスウリ(M.cochinchinensis)の全ゲノム配列解析を行い、ニガウリにおける性決定関連遺伝子が位置するゲノム領域とゲノム構造が保存されている可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物にとって生殖様式は種の維持および環境への適応において重要であると共に、農作物では果実や種子の生産、交配による品種育成において重要な形質である。ニガウリを含むウリ科作物の多くは雌雄同株異花の種であるが、ニガウリ属には雌雄異株の種があり、進化の過程で雌雄異株から雌雄同株異花へ複数回の転換が生じたと言われている。このようなニガウリ属にユニークな性決定様式転換の機構の解明は性決定の進化の解明に寄与する。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2021 その他

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

  • [国際共同研究] Indian Agricultural Research Institute(インド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Quantitative trait loci for sex ratio in monoecious bitter gourd (Momordica charantia)2023

    • 著者名/発表者名
      Karube Haru、Suzuki Shota、Miyagi Norimichi、Taniai Naoki、Miyake Mayuko、Tarora Kazuhiko、Urasaki Naoya、Matsumura Hideo
    • 雑誌名

      Scientia Horticulturae

      巻: 321 ページ: 112330-112330

    • DOI

      10.1016/j.scienta.2023.112330

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular mapping of genomic regions and identification of possible candidate genes associated with gynoecious sex expression in bitter gourd2023

    • 著者名/発表者名
      N. D. Vinay、Matsumura Hideo、Munshi Anilabha Das、Ellur Ranjith Kumar、Chinnusamy Viswanathan、Singh Ankita、Iquebal Mir Asif、Jaiswal Sarika、Jat Gograj Singh、Panigrahi Ipsita、Gaikwad Ambika Baladev、Rao A. R.、Dey Shyam Sundar、Behera Tusar Kanti
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 14 ページ: 1071648-1071648

    • DOI

      10.3389/fpls.2023.1071648

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ニガウリにおける雌雄比率に関わるQTLの探索2023

    • 著者名/発表者名
      Ismail Siti Norhayati、軽部 晴、宮城 徳道、谷合 直樹、太郎良 和彦、浦崎 直也、松村 英生
    • 学会等名
      日本育種学会第144回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ニガウリ雌性花率に関するQTL-seq解析2021

    • 著者名/発表者名
      軽部 晴, 三宅 真佑子, 鈴木 翔太, 諸井 清乃, 谷合 直樹, 太郎良 和彦, 浦崎 直也, 松村 英生
    • 学会等名
      日本育種学会第140回講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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