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連続戻し交配により近縁野生種Aegilops crassa細胞質を導入したコムギ品種「農林26号」は、15時間以上の長日条件下で、雄ずいの雌ずい化(pistillody)により雄性不稔(日長感応性細胞質雄性不稔:PCMS)となる。一方、コムギ品種「Chinese Spring」(CS)の7B染色体長腕には、PCMSに対する稔性回復遺伝子(Rfd1)が存在し、pistillodyを抑制する。本研究の目的は、PCMSの分子的基礎を明らかにすることである。本年度は、以下の点について明らかにした。
1.稔性回復遺伝子(Rfd1)およびpistillodyに関与する核遺伝子の解析
Rfd1遺伝子を持つCS細胞質置換系統((cr)-CS;正常雄ずい)、Rfd1遺伝子を持たないCSダイテロソミック7BS細胞質置換系統((cr)-CSdt7BS ; pistillody)、およびRfd1遺伝子を持たないCSダイテロソミック7BS正常細胞質系統(CSdt7BS;正常雄ずい)の頴花分化期の幼穂由来cDNAを用いて、DD-RAPD法により、pistillodyを誘発する(cr)-CSdt7BS系統で特異的に発現量が減少する遺伝子を単離した。
2.コムギMADSボックス遺伝子の解析
細胞質置換系統のpistillody誘発には、クラスBおよびクラスC MADSボックス遺伝子が関与すると考えられる。昨年度までに、クラスB遺伝子の一つWAP3とクラスC遺伝子WAGを単離した。本年度は、クラスB遺伝子のもう一方のタイプであるPISTILLATA型遺伝子WPIを単離した。これらの遺伝子の発現パターンを調査したところ、WAP3がpistillodyに関与することを示唆する結果を得た。一方、WAGは雌ずいの発達に関する機能を持つことが示され、雌ずい化した雄ずいの発達にも関与することが明かとなった。
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