パンコムギの人為合成を阻害する雑種崩壊遺伝子の単離

• 研究課題/領域番号: 25292008
• 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: 神戸大学
• 研究代表者: 宅見 薫雄 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50249166)
• 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: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2015年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2013年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
• キーワード: 育種学 / 生殖隔離 / 倍数性進化 / コムギ / 高密度連鎖地図

研究成果の概要

育種において近縁種からの有用遺伝子の導入は、困難な育種目標を達成するために必要であるが、実際には種間の生殖隔離等の技術的問題から、必ずしも野生種という遺伝資源が有効に活用されていない。そこで、パンコムギの祖先野生種の１つであるタルホコムギの包括的遺伝子利用に向けて、二粒系コムギとタルホコムギの種間雑種でしばしば認められる雑種ネクローシスと雑種クロロシスを引き起こすタルホコムギ側原因遺伝子Net2とHch1を単離することを目指した。本研究を通して両遺伝子が座乗する染色体領域の詳細な地図情報を構築でき、周辺領域のDNA断片を不完全ながらも入手できた。本結果は今後の遺伝子単離に極めて有効である。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison of gene expression profiles and responses to zinc chloride among inter- and intraspecific hybrids with growth abnormalities in wheat and its relatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Takamatsu, Julio C.M. Iehisa, Ryo Nishijima and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology 巻: 88 号: 4-5 ページ: 487-502
  • DOI: 10.1007/s11103-015-0338-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quantitative trait locus analysis for flowering-related traits using two F₂ populations derived from crosses between Japanese common wheat cultivars and synthetic hexaploids (2015)
  • 著者名/発表者名: Anh T. Nguyen, Ryo Nishijima, Tomonori Kajimura, Koji Murai and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems 巻: 90 号: 2 ページ: 89-98
  • DOI: 10.1266/ggs.90.89
  • NAID: 130005098890
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Implications of an inverted duplication in the wheat <i>KN1</i>-type homeobox gene <i>Wknox1</i> for theorigin of Persian wheat (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Takumi and Ryoko Morimoto
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems 巻: 90 号: 2 ページ: 115-120
  • DOI: 10.1266/ggs.90.115
  • NAID: 130005098891
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fine mapping of <i>Hch1</i>, the causal D-genome gene for hybrid chlorosis in interspecific crosses between tetraploid wheat and <i>Aegilops tauschii</i> (2015)
  • 著者名/発表者名: Kana Hirao, Ryo Nishijima, Kohei Sakaguchi and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems 巻: 90 号: 5 ページ: 283-291
  • DOI: 10.1266/ggs.15-00035
  • NAID: 130005138533
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extracellular trafficking of a wheat cold-responsive protein, WLT10 (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryoko Ohno and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Journal of Plant Physiology 巻: 174 ページ: 71-74
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2014.10.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Line differences in Cor/Lea and fructan biosynthesis-related gene transcript accumulation are related to distinct freezing tolerance levels in synthetic wheat hexaploids (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Yokota, Julio C.M. Iehisa, Etsuo Shimosaka and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Journal of Plant Physiology 巻: 176 ページ: 78-88
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2014.12.007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Accelerated senescence and enhanced disease resistance in hybrid chlorosis lines derived from interspecific crosses between tetraploid wheat and Aegilops tauschii (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nakano, Nobuyuki Mizuno, Yukio Tosa, Kentaro Yoshida, Pyoyun Park and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 3 ページ: e0121583-e0121583
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0121583
  • NAID: 120005603830
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of quantitative trait loci for abscisic acid responsiveness in the D-genome of hexaploid wheat (2014)
  • 著者名/発表者名: Julio C.M. Iehisa, Takakazu Matsuura, Izumi C. Mori, Hirokazu Yokota, Fuminori Kobayashi and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Journal of Plant Physiology 巻: 171 号: 10 ページ: 830-841
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2014.02.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A high-density genetic map with array-based markers facilitates structural and quantitative trait locus analyses of the common wheat genome (2014)
  • 著者名/発表者名: Julio C.M. Iehisa, Ryoko Ohno, Tatsuro Kimura, Hiroyuki Enoki, Satoru Nishimura, Yuki Okamoto, Shuhei Nasuda and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 21 号: 5 ページ: 555-567
  • DOI: 10.1093/dnares/dsu020
  • NAID: 120005603827
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The cuticular wax inhibitor locus Iw2 in wild diploid wheat Aegilops tauschii: phenotypic survey, genetic analysis, and implications for the evolution of common wheat (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nishijima, Julio C.M. Iehisa, Yoshihiro Matsuoka and Shigeo Takumi
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 14 号: 1 ページ: 246-246
  • DOI: 10.1186/s12870-014-0246-y
  • NAID: 120005603829
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of quantitative trait locus for abscisic acid responsiveness on chromosome 5A and association with dehydration tolerance in common wheat seedlings (2014)
  • 著者名/発表者名: Julio C.M. Iehisa, Takakazu Matsuura, Izumi C. Mori, Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Journal of Plant Physiology 巻: 171 ページ: 25-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome-wide marker development for the wheat D genome based on single nucleotide polymorphisms identified from transcripts in the wild wheat progenitor Aegilops tauschii. (2014)
  • 著者名/発表者名: Iehisa M, Shimizu A, Sato K, Nishijima R, Sakaguchi K, Matsuda R, Nasuda S, Takumi S
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Genetics 巻: 127 号: 2 ページ: 261-271
  • DOI: 10.1007/s00122-013-2215-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segregation distortion caused by weak hybrid necrosis in recombinant inbred lines of common wheat (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Takumi, Yoichi Motomura, Julio C.M. Iehisa, Fuminori Kobayashi
  • 雑誌名: Genetica 巻: 141 号: 10-12 ページ: 463-470
  • DOI: 10.1007/s10709-013-9745-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of quantitative trait loci controlling grain size and shape in the D genome of synthetic hexaploid wheat lines (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Okamoto, Anh T. Nguyen, Motohiro Yoshioka, Julio C.M. Iehisa, Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 63 号: 4 ページ: 423-429
  • DOI: 10.1270/jsbbs.63.423
  • NAID: 130004146405
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential contribution of two <i>Ppd-1</i> homoeoalleles to early-flowering phenotype in Nepalese and Japanese varieties of common wheat (2013)
  • 著者名/発表者名: Anh T. Nguyen, Julio C.M. Iehisa, Nobuyuki Mizuno, Miyuki Nitta, Shuhei Nasuda, Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 63 号: 4 ページ: 374-383
  • DOI: 10.1270/jsbbs.63.374
  • NAID: 130004146399
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pleiotropic effects of the elongated glume gene P1 on grain and spikelet shape-related traits in tetraploid wheat (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Okamoto, Shigeo Takumi
  • 雑誌名: Euphytica 巻: 194 号: 2 ページ: 207-218
  • DOI: 10.1007/s10681-013-0916-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of quantitative trait loci for flowering-related traits in the D genome of synthetic hexaploid wheat lines. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nguyen TA, Iehisa JCM, Kajimura T, Murai K, Takumi S.
  • 雑誌名: Euphytica 巻: (in press) 号: 3 ページ: 401-412
  • DOI: 10.1007/s10681-013-0873-7
  • 査読あり
• [学会発表] RNA-seq解析によるコムギ近縁Uゲノム種Aegilops umbellulataのゲノムワイドな多型検出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田萌子、吉田健太郎、西嶋遼、佐藤和宏、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 横浜市立大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] RNA-seqデータに基づいた合成パンコムギDゲノム上の特定領域へのタルホコムギscaffoldsの補充 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西嶋遼、坂口晃平、吉田健太郎、水野信之、那須田周平、佐藤和宏、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 横浜市立大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] 野生一粒系コムギ雑種種子の発生異常 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄
  • 学会等名: ムギ類研究会
  • 発表場所: 伊勢市観光文化会館（三重県伊勢市）
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] RNA-seq解析によるタルホコムギゲノムワイドマーカーの検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西嶋遼、吉田健太郎、佐藤和広、宅見薫雄
  • 学会等名: ムギ類研究会
  • 発表場所: 伊勢市観光文化会館（三重県伊勢市）
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] 細胞死に関与するコムギWRKY転写因子を発現した形質転換シロイヌナズナの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久木康伸、大野良子、吉田健太郎、宅見薫雄
  • 学会等名: ムギ類研究会
  • 発表場所: 伊勢市観光文化会館
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] 低温誘導性雑種致死を誘発するタルホコムギNet2のfine mapping (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂口晃平、宅見薫雄
  • 学会等名: ムギ類研究会
  • 発表場所: 伊勢市観光文化会館（三重県伊勢市）
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] コムギ・エギロプス属のゲノム間隔離障壁と雑種不全 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄
  • 学会等名: 第29回木原セミナー
  • 発表場所: 横浜市立大学木原生物学研究所（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-09-18
  • 招待講演
• [学会発表] タルホコムギ10系統の幼苗葉のRNA-seqデータからのSNPの検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西嶋遼、吉田健太郎、佐藤和広、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] コムギ種間雑種における生育不全で発現量が増加するWRKY転写因子の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久木康伸、大野良子、吉田健太郎、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] タルホコムギの葉と幼穂のRNA-seqデータに基づく選択的スプライシング産物の検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄、Julio C.M. Iehisa、岡田萌子、佐藤和広
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] ２倍体コムギ近縁種Aegilops umbellulataの二粒系コムギとの交雑親和性に関する種内変異の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田萌子、吉田健太郎、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] ゲノムの分化を越えられるか―コムギ・エギロプス属の人為種間交雑 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄
  • 学会等名: 研究集会「コムギ遺伝資源の利活用に関する研究打ち合わせ：乾燥地での栽培特性の向上をめざして」
  • 発表場所: 鳥取大学乾燥地研究センター（鳥取県鳥取市）
  • 年月日: 2015-09-01
  • 招待講演
• [学会発表] 二粒系コムギとの雑種でハイブリッドクロロシスを誘導するタルホコムギ遺伝子Hch1の高密度連鎖地図の作成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平尾佳奈、西嶋遼、坂口晃平、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 玉川大学
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-22
• [学会発表] 二粒系コムギとの雑種でタイプ２ネクローシスを誘導するタルホコムギ遺伝子Net2の高密度連鎖地図の作成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 坂口晃平、西嶋遼、Iehisa Masaru、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 玉川大学
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-22
• [学会発表] 二倍体野生コムギ２種の種間交雑により生じる異常種子のRNAseq解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高松清史、吉田健太郎、佐藤和広、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 玉川大学
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-22
• [学会発表] 野生一粒系コムギ２種の種間交雑によって形成される種子形態へのハイブリッドネクローシスの影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高松清史、池田達哉、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 南九州大学
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] タルホコムギのanathera変種が持つ芒抑制遺伝子周辺領域の染色体構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西嶋遼、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 南九州大学
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] タルホコムギが持つ早生遺伝子を日本のパンコムギへ導入できる可能性について (2014)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄、Anh Tuan Nguyen、村井耕二
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 南九州大学
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] 野生一粒系コムギにおけるハイブリッドネクローシスの遺伝子発現解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高松清史、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] タルホコムギにおける帯白性の自然変異とパンコムギの起原 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西嶋遼、Iehisa Masaru、松岡由浩、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] miR156 is associated with the grass clump phenotype in hybrids between tetraploid wheat and Aegilops tauschii (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Takumi, Ryusuke Matsuda, Julio C.M. Iehisa
  • 学会等名: 12th International Wheat Genetics Symposium
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
• [学会発表] Application of SNPs derived from transcripts of two distinct Aegilops tauschii accessions to wheat genome analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Julio C.M. Iehisa, Akifumi Shimizu, Ryo Nishijima, Kazuhiro Sato, Shuhei Nasuda, Shigeo Takumi
  • 学会等名: 12th International Wheat Genetics Symposium
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
• [学会発表] Comparison of gene expression profiles of hybrid necrosis in einkorn and common wheat (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Takamatsu, Julio C.M. Iehisa, Shigeo Takumi
  • 学会等名: 12th International Wheat Genetics Symposium
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
• [学会発表] Mapping of a dominant awnless gene in Aegilops tauschii (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nishijima, Shigeo Takumi
  • 学会等名: 12th International Wheat Genetics Symposium
  • 発表場所: Pacifico Yokohama
• [学会発表] タルホコムギの葉と穂のRNA-seq解析から同定されたSNPの６倍体コムギ解析への利用 (2013)
  • 著者名/発表者名: Iehisa Masaru、清水顕史、佐藤和広、西嶋遼、坂口晃平、那須田周平、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] コムギ種間雑種にみられる低温誘導性ハイブリッドネクローシス (2013)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄、松田龍典、Julio C.M. Iehisa、水野信之
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 招待講演
• [備考] 神戸大学植物遺伝学研究室HP
  • URL: http://www.plantgenetics-kobeu.info/
• [備考] 神戸大学農学部インターゲノミクス研究会HP
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-intergenomics/index.html
• [備考] 神戸大学植物遺伝学研究室
  • URL: http://www.plantgenetics-kobeu.info/
• [備考] 神戸大学農学部インターゲノミクス研究会
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-intergenomics/index.html
• [備考] 神戸大学農学部インターゲノミクス研究会
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-intergenomics/index.html
• [備考] 神戸大学大学院農学研究科植物遺伝学研究室
  • URL: http://www.lab.kobe-u.ac.jp/ans-plantgenetics/