サツマイモ栽培種の効率的な交配育種に向けた自家・交配不和合性の人為的打破

• 研究課題/領域番号: 23580005
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 土屋 亨 三重大学, 生命科学研究支援センター, 准教授 (30293806)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 植物育種・遺伝 / 植物分子育種 / 遺伝子・タンパク質 / 植物ゲノム情報 / 自家不和合性 / 交配不和合性 / サツマイモ栽培種 / サツマイモ野生種 / 生殖生理 / S遺伝子 / バイオテクノロジー / 自家・交配不和合性

研究概要

サツマイモ栽培種には交配不和合性が存在し、効率的な交配育種が困難である。この交配不和合性は、サツマイモ野生種の自家不和合性に立脚しており、この解明がサツマイモ栽培種の交配不和合性の打破に繋がる。本研究では、サツマイモ野生種の自家不和合性の自他認識に直接的に関与する♂側のS遺伝子をバイオアッセイにより決定すると共に、♀側のS遺伝子の候補遺伝子を同定し、それらの機能を推定した。自家不和合性の人為的打破には遺伝子導入が簡便であるが、本研究では抗体等の利用でそれを回避する技術の開発を試みたが達成できなかった。本研究の成果を元に、今後、その方策を検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Enlarging cells initiating apomixis in Hieracium praealtum transition to an embryo sac program prior to entering mitosis (2013)
  • 著者名/発表者名: Okada T., Hu Y., Tucker M.R., Taylor J.M., Johnson S.J, Spriggs A., Tsuchiya T., Oelkers K., Rodorigues J.C.M. and Koltunow A.M.G
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 163 ページ: 216-231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three cone opsin genes determine the properties of the visual spectra in the Japanese anchovy, Engraulis japonicus (Engraulidae, Teleostei) (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondrashev S.L., Miyazaki T., Lamash N.E. and Tsuchiya T
  • 雑誌名: Journal of Experimental Biology 巻: 216 ページ: 1041-1052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enlarging cells initiating apomixis in Hieracium praealtum transition to an embryo sac program prior to entering mitosis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Okada T., Hu Y., Tucker M.R., Taylor J.M., Johnson S.J, Spriggs A., Tsuchiya T., Oelkers K., Rodorigues J.C.M., Koltunow A.M
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 163 号: 1 ページ: 216-231
  • DOI: 10.1104/pp.113.219485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three cone opsin genes determine the properties of the visual spectra in the Japanese anchovy Engraulis japonicus (Engraulidae, Teleostei). (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondrashev S.L., Miyazaki T., Lamash N.E., Tsuchiya T.
  • 雑誌名: The Journal of Experimental Biology 巻: 216 ページ: 1041-1052
  • DOI: 10.1242/jeb.078980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sexual reproduction is the default mode in apomictic Hieracium subgenus Pilosella, in which two dominant loci function to enable apomixis (2011)
  • 著者名/発表者名: Koltunow A.M., Johnson S.D., Rodrigues J.C.M., Okada T., Hu Y., Tsuchiya T., Wilson S., Fletcher P., Ito K., Suzuki G., Mukai Y., Bicknell R.A
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 66 ページ: 890-902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sexual reproduction is the default mode in apomictic Hieracium sub-genus Pilosella where two dominant loci function to enable apomixes (2011)
  • 著者名/発表者名: Koltunow A., Johnson S., Rodrigues J., Okada T., Yingkao H., Tsuchiya T., Wilson S., Fletcher P., Ito K., Suzuki G., Mukai Y., Fehrer J., Bicknell R.
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 66 号: 5 ページ: 890-902
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04556.x
  • 査読あり
• [学会発表] マイワシ色覚オプシン遺伝子のバリエーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋亨、宮崎多惠子, Sergei L. Kondrashev
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道大学(函館キャンパス)
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] サツマイモ野生種の胞子体型自家不和合性機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋亨
  • 学会等名: 日本育種学会第124回講演会・ワークショップ
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2013-10-12
• [学会発表] Allo-recognition in sporophytic self- incompatibility system of Ipomoea trifida, a close relative of sweet potato (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya T
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants (Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting
  • 発表場所: 名古屋ガーデンパレスホテル,名古屋
  • 年月日: 2012-11-14
• [学会発表] サツマイモ野生種の自家不和合性における自他認識メカニズム. (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋亨
  • 学会等名: 第7回アサガオ研究集会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-09-09
• [学会発表] サツマイモ野生種の自家不和合性における自他認識分子機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋亨
  • 学会等名: シンポジウム「細胞間相互認識とアロ認証」
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2012-01-10
• [学会発表] Allorecognition in sporophytic self-incompatibility system of Ipomoea trifida, a close relative of sweet potato (2012)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tsuchiya
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • 発表場所: Hotel Nagoya Garden Palace, Nagoya, Japan
• [学会発表] サツマイモ野生種の自家不和合性における自他認識メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋 亨
  • 学会等名: 第7回 アサガオ研究集会
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] サツマイモ野生種Ipomoea.trifidaの胞子体型自家不和合性を制御する遺伝子(S-gene)の決定に向けて (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川彩実、土屋亨
  • 学会等名: 第19回育種学会中部地区談話会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 原始紅藻ウシケノリのESTカタログの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井陽平、榎木亜美、荒木利芳、土屋亨
  • 学会等名: 日本水産学会秋季大会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 原始紅藻ウシケノリの ESTカタログの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井陽平, 榎木亜美, 荒木利芳, 土屋 亨
  • 学会等名: 日本水産学会
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] サツマイモ野生種の胞子体型自家不和合性機構
  • 著者名/発表者名: 土屋 亨
  • 学会等名: 日本育種学会第124回講演会・ワークショップ
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 招待講演
• [学会発表] マイワシ色覚オプシン遺伝子のバリエーション
  • 著者名/発表者名: 土屋 亨、宮崎 多惠子、Sergei L. Kondrashev
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道大学（函館）
• [図書] in Sexual Reproduction in Animals and Plants. (Sawada H., Inoue N. and Iwano M. eds.) (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya T
  • 出版者: Springer
• [図書] 動植物の受精学(澤田均・編) (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩野恵、土屋亨、掛田克行
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 動植物の受精学 - 共通機構と多様性 - （澤田均・編）：被子植物の受精1：自家不和合性因子の多様性と共通原理. 2.ヒルガオ科植物の胞子体型自家不和合性. (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋 亨
  • 総ページ数: 332
  • 出版者: 化学同人
• [図書] Sexual Reproduction in Animals and Plants (Sawada, Inoue, Iwano eds). section title: Self-Incompatibility system of Ipomoea trifida, a wild-type sweet potato (2013)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tsuchiya
  • 総ページ数: 480
  • 出版者: Springer
• [図書] Sexual Reproduction in Animals and Plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tsuchiya（分担執筆）
  • 出版者: Springer
• [図書] 生物の受精（仮題） (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋 亨（分担執筆）
  • 出版者: 化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.gene.mie-u.ac.jp