高等植物における雌雄の分化・受粉過程の遺伝解剖的吟味

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07281102
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 日向 康吉 東北大学, 農学部, 名誉教授 (00005589)
• 研究分担者: 長戸 康郎 東北大学, 大学院・農学生命科学, 教授 (10143413) ; 鎌田 博 筑波大学, 生物, 教授 (00169608) ; 鳥山 欽哉 東北大学, 農学部, 助教授 (20183882) ; 米田 好文 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10124215) ; 磯貝 彰 奈良先端科学技術大学, バイオ, 教授 (20011992)
• キーワード: 高等植物 / 雌雄性 / 受粉 / 受精 / 花粉 / 花 / 自家不和合性 / 胚

研究概要

研究目的:高等植物における雌雄両性の分化・成熟過程と受粉・受精過程の2つに焦点を絞り、それらに関する遺伝子を解剖吟味し、植物の有性生殖機構の解明を目指した。本年度は最終年度であることから成果の取りまとめも行った。。
研究成果の概要:特に注目すべき研究成果は以下の通りである。(1)RAPD法やPACを利用したアサ、メランドリウム、ゼニゴケの性染色体の解析、(3)キュウリの雌雄性決定に関わる遺伝子の単離、(3)イネやシロイヌナズナの突然変異体を利用した花器官の形成機構の解明、(4)減数分裂特異的遺伝子の解析、(5)雄性配偶体に特異的に発現する遺伝子の解析、(6)花粉アレルゲン遺伝子などの解析、(7)ミトコンドリア遺伝子と細胞質雄性不稔性の機構解明、(8)アブラナ科自家不和合性に関するS座位の全塩基配列決定および花粉側認識因子の候補遺伝子のクローニング、FISHによるS遺伝子の同定、(9)S-RNase型自家不和合性に関与するS-RNaseのX線結晶解析、(9)サツマイモの自家不和合性に関与する新遺伝子の解析、(11)イネの突然変異体を用いた初期胚発生の解析、(12)ニンジン培養細胞の不定胚を用いた初期胚発生の解析。
研究組織と研究班の連携状況:2回の総括班会議を開催し、研究の進展状況を評価・検討した。News and Viewsを10号まで発刊して情報の伝達に務める一方、A班とB班の合同研究会を2回、また、合同シンポジウム、学会の際のシンポジウム、ワークショップ、若手研究者の会を各1回開催して、相互の研究の活性化につとめた。これらの機会を利用した情報交換が活発で、20件を越える共同研究が行われ、その成果も多数発表されている。
なお1999年度には、これまでの成果を収録した報告集作成を予定し、さらに、研究成果を広く世に問うベく、研究成果公開促進費の申請の準備を進めている。

研究成果

• [文献書誌] Hatakeyama,K.,Watanabe,M.,Takasaki,T.,Ojima,K.and Hinata,K.: "Dominance relationships between S-alleles in self-incompatible Brassica campestris L." Heredity. 79. 241-247 (1998)
• [文献書誌] Hatakeyama,K.,Takasaki,T.,Watanabe,M.and Hinata,K.: "Molecular characterization of S locus genes,SLG and SRK,in a pollen-recessive self-incompatibility haplotype of Brassica rapa L." Genetics. 194. 1587-1597 (1998)
• [文献書誌] Yokoyama,R.,Takahashi,T.,Kato,A.,Torii K.U.and Komeda Y.: "The Arabidopsis ERECTA gene is expressed in the shoot apical meristem and organ primordia." The Plant Journal. (1998)
• [文献書誌] Toriyama,K.,Hanaoka,K.,Okada,T.,Watanabe,M.: "Molecular cloning of a cDNA encoding a pollen extracellular protein as a potential source of a pollen allergen in Brassica rapa." FEBS Let. 424. 234-238 (1998)
• [文献書誌] Tachikawa,Y.,Saitou,T.,Kamada H.and Harada,H.: "Changes in protein pattern during stress-induction of carrot (Daucus carota L.)somatic embryogenesis." Plant Bioptechnology. 15. 17-22 (1998)
• [文献書誌] Takahashi,M.,Nagasawa,N.,Kitano,H.and Nagato,Y.: "Panicle phytomer 1 mutations affect the panicle architecture of rice." Theoret.Appl.Genet.96. (1998)
• [文献書誌] Akashi,K.,Takenaka,M.,Yamaoka,S.,Suyama,Y.,Fukuzawa,H.,and Ohyama,K.: "Coexistence of nuclear DNA-encoded tRNAVal(AAC) and mitochondrial DNA-encoded tRNAVal(UAC) in mitochondria of liverwort Marchantia polymorpha." Nucl.Acids Res.,. 26. 2168-2172 (1998)
• [文献書誌] Iwano,M.,Sakamoto,K.,Suzuk G.,Watanabe,M.,Takayama,S.,Fukui,K.,Hinata,K.and Isogai,A.: "Visualization of a self-incompatibi lity gene in Brassica camestris L.by multicolor FISH." Theor.Appl.Genet.96. 751-757 (1998)