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アブラナ科植物の雑種強勢の分子機構の解明を目指して

公募研究

研究領域ゲノム・遺伝子相関:新しい遺伝学分野の創成
研究課題/領域番号 24113509
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関神戸大学 (2013)
新潟大学 (2012)

研究代表者

藤本 龍  神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60620375)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード雑種強勢 / ヘテローシス / トランスクリプトーム / エピジェネティクス / アブラナ科
研究概要

動植物では、同一種内のある特定の両親間の組合せにより得られたF1個体が、両親の特性よりも優れた形質を示す雑種強勢 (ヘテローシス)という現象が知られている。雑種強勢が強く見られるハクサイ (Brassica rapa)を用いて、その分子機構の解明を目的として研究を行った。
前年度、ハクサイの市販F1品種2系統 (W39、W77)では、播種後4日に、子葉の面積が両親系統に比べて顕著に大きくなり、これ以降、F1では葉面積及びバイオマスで雑種強勢が見られることを明らかにした。更に組合せを増やす為に、ハクサイの近交系24系統を整備し、作型ごとに総当たり交配を行い、得られた48組合せについては、初期生育時の表現型の調査を行い、雑種強勢を示す組合せと示さない組合せを明らかにした。さらに、秋に交配を進め、150組合せのF1を得ることができた。また、系統間の遺伝距離 (塩基置換頻度)を算出する為に、ハクサイの近交系24系統についてRAD-sequencingを行い系統間の遺伝距離を算出した。
ゲノムワイドなエピジェネティックな修飾状態を両親系統とF1で比較するため、ヒストンの修飾状態 (H3K4me3、H3K9me2、H3K27me3、H3K36me3)とDNAのメチル化について、それぞれChIP-seqとMeDIP-seqを行い、シークエンスを決定した (新学術領域ゲノム支援)。現在、得られたシークエンスデータを解析し、転写解析の結果と統合することで、F1に見られる転写及びエピジェネティックな変化を明らかにし、雑種強勢の分子機構の理解へと発展させたい。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] The role of epigenetics in hybrid vigor2013

    • 著者名/発表者名
      Michael Groszmann
    • 雑誌名

      Trends in Genetics

      巻: 29 号: 12 ページ: 684-690

    • DOI

      10.1016/j.tig.2013.07.004

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterosis of Arabidopsis hybrids between C24 and Col is associated with increased photosynthesis capacity2012

    • 著者名/発表者名
      Ryo Fujimoto
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 109 号: 18 ページ: 7109-7114

    • DOI

      10.1073/pnas.1204464109

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comparison of transcriptome and epigenetic status between closely related species in the genus Arabidopsis2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kawanabe
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 506 号: 2 ページ: 301-309

    • DOI

      10.1016/j.gene.2012.07.003

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Mechanisms and Challenges for the Application of Allopolyploidy in Plants2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Osabe, Takahiro Kawanabe, Taku Sasaki, Ryo Ishikawa, Keiichi Okazaki, Elizabeth S. Dennis, Tomohiko Kazama and Ryo Fujimoto
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 13 号: 7 ページ: 8696-8721

    • DOI

      10.3390/ijms13078696

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] RNA-sequencing法によるハクサイ市販F1品種の両親系統間のSNP同定2014

    • 著者名/発表者名
      佐伯なつみ
    • 学会等名
      日本育種学会第125回講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ハクサイ市販一代雑種品種W77及びそのF2 後代の形質調査2014

    • 著者名/発表者名
      阿部寛史
    • 学会等名
      日本育種学会第125回講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの初期生育時に見られる雑種強勢はPol4の機能とは独立である2014

    • 著者名/発表者名
      川辺隆大
    • 学会等名
      日本育種学会第125回講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ハクサイ市販一代雑種品種‘W39’における雑種強勢関連遺伝子の発現解析2014

    • 著者名/発表者名
      佐伯なつみ
    • 学会等名
      園芸学会平成26年度春期大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A large cotyledon area after germination is a common phenomenon in heterotic F1 hybrids of Arabidopsis thaliana and Chinese cabbage2013

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Saeki
    • 学会等名
      24th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Sydney Convention and Exhibition Centre (オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Variation of the level of the heterosis among F1 hybrid individuals in Arabidopsis thaliana2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kawanabe
    • 学会等名
      24th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Sydney Convention and Exhibition Centre (オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ハクサイF1品種W77における初期生育と収穫期の雑種強勢の評価2013

    • 著者名/発表者名
      川辺隆大
    • 学会等名
      園芸学会平成25年度秋期大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ハクサイF1品種W39における生育初期及び収穫期の雑種強勢の評価2013

    • 著者名/発表者名
      佐伯なつみ
    • 学会等名
      園芸学会平成25年度秋期大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの子葉における雑種強勢を示すF1とその両親系統間での転写比較解析2013

    • 著者名/発表者名
      藤本龍
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ハクサイ市販F1品種‘W39’の生育初期に見られる雑種強勢について2013

    • 著者名/発表者名
      佐伯なつみ
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのF1雑種にみられる雑種強勢の程度について2013

    • 著者名/発表者名
      川辺隆大
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アブラナ科植物一代雑種品種における両親系統の対立遺伝子間相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      川辺隆大
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Strong Heterosis in Yield is Seen in Chinese Cabbage F1 Hybrid Cultivars2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tomaru
    • 学会等名
      6th International symposium on Brassica and 18th Crucifer Genetics Workshop
    • 発表場所
      Catania, Italy
    • 年月日
      2012-11-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Non-additive gene regulation in heterotic F1 hybrids of Arabidopsis thaliana and Chinese cabbage2012

    • 著者名/発表者名
      川辺隆大
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the early developmental heterosis phenotype of the commercial F1 hybrid cultivars in Chinese cabbage2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ishizaki
    • 学会等名
      International symposium on Comparative Genomics and Breeding of Brassicaceae crops
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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