計画研究
高等植物の生殖過程には、「他の植物種と交雑することなく自らのゲノムを維持するシステム」が存在するとともに、種内の遺伝的多様性を保持する機構である自家不和合性(SI)に雌雄間自他識別システムがあり、これには、リガンド・レセプターという「鍵と鍵穴」が機能している。一方、「鍵と鍵穴」が機能せず、SIを失った複二倍体種も自然界には多く存在する。両親複二倍体種はSIであり、その種から合成した人工複二倍体種もSIを維持するのに対して、栽培化の歴史の中で選抜された自然複二倍体種は自家和合性(SC)に変化している。本研究では、この変化に着目し、倍数性・ゲノム安定性という観点から複二倍体種がSIからSCへと変化できる分子機構に関わる「鍵と鍵穴」を領域内共同研究として展開し、解明することを目的とする。さらに関連した「鍵と鍵穴」分子の機能解析も行う。本年度は、Brassica napusにおける受粉システムの変化を理解するために、表現型と連鎖したゲノムマーカーを単離し、ゲノム構造から制御因子の単離を試みた。しかしながら、個体毎で異なるマーカーが連動し、単純な遺伝現象で説明することはできない不和合性であることが推定できた。日本系統のB. rapaの解析から、一側性不和合性のSUI1は機能型の遺伝子とdominant-negativeな制御をしていると思える遺伝子を単離できた。また、花粉側のPUI1については対立遺伝子によって、遺伝子重複した系統があることを見いだした。SP11様遺伝子に対応する受容体キナーゼの受容体領域との結合を検証し、特異的な結合であり、花粉管伸長に寄与していると考えられた。アウトリーチ活動も行い、50件を超える出前講義等を行い、講義後の手紙に返事を書き、実施した小学校、高校の教員から高い評価を得た。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
今年度はコロナ禍ではあるが、リモートでのアウトリーチ活動を40件(1,918人)に対して行い、いずれも盛況であった。
すべて 2021 2020 その他
すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)
Plant Biotechnol.
巻: 38 ページ: 77-87
10.5511/plantbiotechnology.20.1207a
Genes Genet. Syst.
巻: 95 ページ: 111-118
10.1266/ggs.19-00050
Front. Plant Sci.
巻: 11 ページ: 576140
10.3389/fpls.2020.576140
Nature Commun.
巻: 11 ページ: 4916
10.1038/s41467-020-18698-w
Chromosome Sci.
巻: 23 ページ: 15-16
10.11352/scr.23.1
http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/plant/
http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/