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バラ科果樹の2つの自家不和合性機構:非自己認識と自己認識の分岐の分子基盤解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K20285
補助金の研究課題番号 20H02954 (2020-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2020-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分39010:遺伝育種科学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

佐々 英徳  千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (50295507)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード自家不和合性 / バラ科 / RNase / F-box / 雌ずい / 花粉 / バラ科果樹
研究開始時の研究の概要

バラ科はS-RNase型自家不和合性を示し、サクラ連(アーモンド、ウメ)では単一の花粉側因子SFBが自己S-RNaseを認識する(単因子自己認識型)。一方、ナシ連(ナシ、リンゴ)では複数の花粉側因子SFBBが非自己のS-RNaseを認識する「多因子非自己認識型」を示す。だが、これら2タイプは分子レベルでどのように異なり、どのように分岐したかは不明である。本研究では、SFBBとS-RNaseタンパク質の相互作用解析系を用い、ナシ連の「多因子非自己認識」機構とサクラ連「単因子自己認識」機構の異同とこれらがどのように分岐したかを実験的に解明すること、SFBBの直接的機能証明を行うことを目的とする。

研究実績の概要

ニホンナシの自家不和合性機構解明のため、本年度も、雌ずい側決定因子S-RNaseと、花粉側決定因子SFBBのタンパク質間相互作用解析系の構築をおこなった。組換えS-RNaseおよびSFBBタンパク質の発現系は構築できたものの、タンパク質間相互作用を安定的に検出するには至っていない。タグ配列と目的タンパク質の配置の変更など、発現ベクターを改変してさまざまなチューンアップを行い、タンパク質間相互作用の検出を試みた。また、新たな自家不和合性関連タンパク質の発現ベクターの構築も行った。
並行して、自家不和合性非S因子候補遺伝子についても、発現器官の解析などを行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

自家不和合性決定因子は正しい立体構造を持つ組換えタンパク質の発現が極めて困難なことが知られていたが、本研究では発現系の構築に成功したため。しかしながら、タンパク質間相互作用の検出には至っていないため、当初の計画以上とは判断できず、おおむね順調、とした。

今後の研究の推進方策

組換えS-RNaseとSFBBタンパク質のタンパク質間相互作用解析系の構築を引き続き進める。必要に応じて、発現ベクターの改良を行う。タンパク質間相互作用解析系が構築されれば、ドメインスワップなどにより、特異性決定領域の特定を進める。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Organ-enriched gene expression during floral morphogenesis in wild barley.2023

    • 著者名/発表者名
      (1)Chen, G., Mishina, K., Wang, Q., Zhu, H., Tagiri, A., Kikuchi, S., Sassa, H., *Oono, Y. and Komatsuda, T.
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 116 号: 3 ページ: 887-902

    • DOI

      10.1111/tpj.16416

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Rapid, effective and low-cost purification of dideoxy-sequencing reactions by home-made magnetic beads suspension and magnetic separator2022

    • 著者名/発表者名
      Sassa, H. and Ikebe, K.
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 17 号: 12 ページ: e0279432-e0279432

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0279432

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Discovery and fine mapping of a novel resistance locus to Fusarium wilt race 2 in lettuce (Lactuca sativa L.)2022

    • 著者名/発表者名
      Seki, K., Shimizu, Y., Hayashi, M., Sassa, H., Kikuchi, S., Taguchi, A., Chino, F., Soga, E., Serizawa, H. and Koba, T.
    • 雑誌名

      Euphytica

      巻: 218 号: 8 ページ: 120-120

    • DOI

      10.1007/s10681-022-03058-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular characteristics of S-RNase alleles as the determinant of self-incompatibility in the style of Fragaria viridis2021

    • 著者名/発表者名
      Du, J., Ge, C., Li, T., Wang, S., Gao, Z., Sassa, H. and Qiao, Y.
    • 雑誌名

      Hort. Res.

      巻: 18 ページ: 185-185

    • DOI

      10.1038/s41438-021-00623-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An improved pollen number counting method using a cell counter and mesh columns2020

    • 著者名/発表者名
      Kakui Hiroyuki、Tsurisaki Eriko、Sassa Hidenori、Moriguchi Yoshinari
    • 雑誌名

      Plant Methods

      巻: 16 号: 1 ページ: 124-124

    • DOI

      10.1186/s13007-020-00668-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アツバクコ(Lycium sandwicense)の自家和合性にS遺伝子座の重複が関与する可能性2023

    • 著者名/発表者名
      池部洸汰、佐々英徳
    • 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] A novel non-S-specific self-incompatibility factor of Petunia2022

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Sassa, Hiroki Azuma, Miwako Shimizu, Mana Komori, Daiki Horigome, Hiroyuki Kakui, Mai F. Minamikawa, Shinji Kikuchi, Takato Koba
    • 学会等名
      26th International Conference on Sexual Plant Reproduction
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Knock out of a novel non-S-specific self-incompatibility factor of Petunia2022

    • 著者名/発表者名
      Kota Ikebe, Hidenori Sassa
    • 学会等名
      26th International Conference on Sexual Plant Reproduction
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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