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ミトコンドリア過剰活性化説に基づく細胞質雄性不稔性の発現機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25292001
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 遺伝育種科学
研究機関北海道大学

研究代表者

久保 友彦  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40261333)

研究分担者 田口 和憲  農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 主任研究員 (80414754)
黒田 洋輔  農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 研究員 (40595071)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2013年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードミトコンドリア / 細胞質雄性不稔性 / 遺伝子発現 / 呼吸
研究成果の概要

細胞質雄性不稔性(CMS)は重要な育種形質である。CMSの原因はミトコンドリアにあるが、その機構は明らかではない。そこで、テンサイを材料にミトコンドリア機能を調査した。その結果、CMSにおける膜電位の低下を見出した。ATPγサブユニット遺伝子を用いてミトコンドリア機能の改変を試み、形質転換植物を作出した。その結果、半不稔の状態を作り出すことに成功した。テンサイCMSミトコンドリアの機能変換は主としてpreSatp6が担っていると考えられる。これに対する新規の花粉稔性回復遺伝子(Rf)の作用を検討した。その結果、既知のRfとは異なり、直接的な作用を及ぼしていない可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Identification of molecular variants of the nonrestoring restorer-of-fertility 1 allele in sugar beet (Beta vulgaris L.)2016

    • 著者名/発表者名
      Ohgami T, Uchiyama D, Ue S, Yui-Kurino R, Yoshida Y, Kamei Y, Kuroda Y, Taguchi K, Kubo T
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics

      巻: 129 ページ: 675-688

    • NAID

      120005981514

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Two male sterility-inducing cytoplasms of beet (Beta vulgaris) are genetically distinct but have closely related mitochondrial genomes: implication of a substoichiometric mitochondrial DNA molecule in their evolution2015

    • 著者名/発表者名
      Onodera Y, Arakawa T, Yui-Kurino R, Yamamoto MP, Kitazaki K, Ebe S, Matsunaga M, Taguchi K, Kuroda Y, Yamashita S, Sakai T, Kinoshita T, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      Euphytica

      巻: 206 ページ: 365-379

    • NAID

      120005890009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Post-translational mechanisms are associated with fertility restoration of cytoplasmic male sterility in sugar beet (Beta vulgaris)2015

    • 著者名/発表者名
      Kitazaki K, Arakawa T, Matsunaga M, Yui-Kurino R, Matsuhira H, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 83 号: 2 ページ: 290-299

    • DOI

      10.1111/tpj.12888

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular mapping of restorer-of-fertility 2 gene identified from a sugar beet (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris) homozygous for the non-restoring restorer-of-fertility 1 allele2014

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Honma, Kazunori Taguchi, Hajime Hiyama, Rika Yui-Kurino, Tetsuo Mikami, Tomohiko Kubo
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics

      巻: 127 号: 12 ページ: 2567-2574

    • DOI

      10.1007/s00122-014-2398-4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hybrid breeding skewed the allelic frequencies of molecular variants derived from the restorer of fertility 1 locus for cytoplasmic male sterility in sugar beet (Beta vulgaris L.)2014

    • 著者名/発表者名
      Taguchi K, Hiyama H, Yui-Kurino R, Muramatsu A, Mikami T, Kubo T
    • 雑誌名

      Crop Science

      巻: in press 号: 4 ページ: 1407-1412

    • DOI

      10.2135/cropsci2013.11.0731

    • NAID

      120005451571

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] テンサイ花粉稔性回復遺伝子 Rf1領域に座乗する4コピーのOma1様遺伝子の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      荒河匠、勝山豊代、門脇卓哉、三上哲夫、久保友彦
    • 学会等名
      日本育種学会第129回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] テンサイ花粉稔性回復遺伝子Rf1の多様な遺伝子構造から探るRf1の進化機構2016

    • 著者名/発表者名
      上幸代、本間雄二郎、吉田有宇、 亀井陽子、久保友彦
    • 学会等名
      日本育種学会第129回講演会
    • 発表場所
      横浜市立大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] テンサイ細胞質雄性不稔性の稔性回復には翻訳後制御が関わる2015

    • 著者名/発表者名
      荒河匠、北崎一義、栗野里香、三上哲夫、 久保友彦
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] テンサイ花粉稔性回復遺伝子Rf1の多様化機構について2015

    • 著者名/発表者名
      上幸代、吉田有宇、亀井陽子、久保友彦
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低化学量比ミトコンドリアDNA分子からみた野生ビート由来雄性不稔細胞質の進化2015

    • 著者名/発表者名
      久保友彦、荒河匠、栗野里香
    • 学会等名
      日本育種学会第128回講演会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] テンサイRf1領域のOma1様遺伝子のコピー数が稔性回復に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      荒河匠、勝山豊代、門脇卓哉、三上哲夫、 久保友彦
    • 学会等名
      日本育種学会第128回講演会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔性におけるRf2がもたらす花粉稔性回復過程の分子的解析2015

    • 著者名/発表者名
      本間雄二朗、田口和憲、内山大輔、久保友彦
    • 学会等名
      日本育種学会第127回講演会
    • 発表場所
      玉川大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] テンサイRf1領域のOma1様遺伝子とCMS関連遺伝子preSatp6のタンパク質間相互作用2015

    • 著者名/発表者名
      荒河匠、北崎一義、栗野里香、三上哲夫、久保友彦
    • 学会等名
      日本育種学会第127回講演会
    • 発表場所
      玉川大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] テンサイRf1領域のOma1様遺伝子と、CMSに関わるミトコンドリア遺伝子preSatp6の分子的相互作用2014

    • 著者名/発表者名
      荒河匠, 北崎一義, 栗野里香, 三上哲夫, 久保友彦
    • 学会等名
      平成26年度 日本育種学会日本作物学会北海道談話会
    • 発表場所
      酪農学園大学(江別市)
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フダンソウ「仏国大葉」においてはOwen型細胞質雄性不稔に対する雄性不稔維持遺伝子型と稔性回復遺伝子型が分離する2014

    • 著者名/発表者名
      浜田宏之, 内山大輔, 大神貴史, 本間雄二朗, 久保友彦
    • 学会等名
      平成26年度 日本育種学会日本作物学会北海道談話会
    • 発表場所
      酪農学園大学(江別市)
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアによる雄性不稔性発現を許容する核遺伝子:テンサイにおける細胞質雄性不稔維持アレルの事例2014

    • 著者名/発表者名
      久保友彦、田口和憲、森谷麻里、松平洋明、樋山肇、栗野(由井)里香、村松亜季、三上哲夫
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 細胞質雄性不稔を引き起こすミトコンドリアは何をしているのか2014

    • 著者名/発表者名
      久保友彦
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所研究集会「オルガネラゲノムに支配される生命現象」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡)
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA-seqによるテンサイOwen型細胞質雄性不稔系統と可稔系統の葯遺伝子発現比較解析2014

    • 著者名/発表者名
      本間雄二朗, 田口和憲, 久保友彦
    • 学会等名
      日本育種学会第126回講演会
    • 発表場所
      南九州大学(宮崎)
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] テンサイ細胞質雄性不稔に作用する稔性回復遺伝子Rf2座から見出された候補遺伝子の特徴付け2014

    • 著者名/発表者名
      本間雄二朗, 田口和憲, 樋山肇, 栗野里香, 浜田宏之, 久保友彦
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会
    • 発表場所
      長浜バイオ大学(滋賀)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 植物ミトコンドリアへの強疎水性タンパク質輸送は可能か2014

    • 著者名/発表者名
      荒河匠, 栗野里香, 久保友彦
    • 学会等名
      グリーンテクノバンク・てん菜研究会 第12回技術研究発表会
    • 発表場所
      北農ビル(札幌市)
    • 年月日
      2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 核とミトコンドリアの相互作用が花粉不稔を引き起こす:テンサイ(Beta vulgaris L.)の事例

    • 著者名/発表者名
      久保友彦
    • 学会等名
      生命数理セミナー
    • 発表場所
      北海道大学地球環境科学科(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔性に働く新規花粉稔性回復遺伝子Rf2座の塩基配列解 析に基づく特徴付け

    • 著者名/発表者名
      本間雄二朗、 田口和憲、 樋山肇、 栗野里香、 浜田宏之、久保友彦、 三上哲夫
    • 学会等名
      第2回マトリョーシカ型生物学研究会
    • 発表場所
      ホテル京都ガーデンパレス(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Oma1-like protease genes are clustered in restorer-of-fertility 1 locus of sugar beet

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Kubo, Hiroaki Matsuhira, Hiroyo Kagami, Masayuki Kurata, Mari Moritani, Kazuyoshi Kitazaki, Kazunori Taguchi, and Testuo Mikami
    • 学会等名
      Plant Genome Evolution: A Current Opinion Conference
    • 発表場所
      Amsterdam (The Netherlands)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔性に作用する稔性回復遺伝子Rf2座の塩基配列解析と遺伝子予測解析

    • 著者名/発表者名
      本間雄二朗、田口和憲、樋山肇、栗野里香、浜田宏之、久保友彦、 三上哲夫
    • 学会等名
      日本遺伝学会第85回大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 花粉形成をめぐって生ずるミトコンドリアとのコンフリクトを、核はどうやって解消するか:テンサイ(サトウダイコン)の事例

    • 著者名/発表者名
      久保友彦
    • 学会等名
      日本遺伝学会第85回大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テンサイ細胞質雄性不稔の花粉稔性回復は核遺伝子型背景の影響を受ける

    • 著者名/発表者名
      鏡豊代、倉田昌幸、村松亜季、荒河匠、三上 哲夫、久保 友彦
    • 学会等名
      日本育種学会第124回講演会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔性に働くRf2座の遺伝子予測解析と特徴づけ

    • 著者名/発表者名
      本間雄二朗、田口和憲、樋山肇、栗野里香、浜田宏之、久保友彦、三上哲夫
    • 学会等名
      日本育種学会124回
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア異常に起因する花粉不稔葯におけるプログラム細胞死に関与する遺伝子の発現

    • 著者名/発表者名
      石橋裕也、栗野里香、鏡豊代、小野克、久保友彦
    • 学会等名
      第36回分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 被子植物進化の過程で核へ移行したミトコンドリアリボソームタンパク質遺伝子S19:翻訳産物の輸送能獲得に関連するアミノ酸残基の同定

    • 著者名/発表者名
      松永 宗幸、高橋愛也、栗野里香、三上哲夫、久保友彦
    • 学会等名
      第36回分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] テンサイOwen型細胞質雄性不稔性における新規の花粉稔性回復現象とPPR遺伝子に関連はあるか?

    • 著者名/発表者名
      本間雄二朗、田口和憲、樋山肇、栗野里香、浜田宏之、久保友彦、三上哲夫
    • 学会等名
      第36回分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Frontiers of Agricultural Science2015

    • 著者名/発表者名
      Kubo, T (3.3.3 Sugar beetを担当, pp. 87-88)
    • 総ページ数
      277
    • 出版者
      Shoukadoh Book Sellers
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Sugar Beet (Beta vulgaris L.) in Agrobacterium Protocols (Methods in Molecular Biology)2014

    • 著者名/発表者名
      Kagami H, Kurata M, Matsuhira H, Taguchi K, Mikami T, Tamagake H, Kubo T
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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