アブラナ科植物の自家不和合性と耐病性を制御する下流因子との共通性とクロストーク

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04854
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 渡辺 正夫 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90240522)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: アブラナ科植物 / 自家不和合性 / 耐病性 / 下流因子 / 共通性 / 多様性 / クロストーク

研究成果の概要

自家和合性系統(SC-a, SC-b)を遺伝学的手法でマッピングし、SC-a系統の自家和合性原因遺伝子領域に、自家不和合性関連遺伝子が多数存在していた。発現解析等から同定したSC-a-1遺伝子のRNAi系統を自家不和合性植物体で作出したところ、部分的な自家和合性を示し、この和合性の候補と考えた。この遺伝子と耐病性との表現型について、共通性は見出せなかった。SC-b系統ではS遺伝子座と連鎖していたが、その候補領域は1Mb程度であった。これらの成果に加えて、class-II内でのS対立遺伝子間での優劣性、異なる集団間での優劣性機構も解明した。なお、本研究期間中にアウトリーチ活動を250件実施した。

自由記述の分野

植物分子育種学

研究成果の学術的意義や社会的意義

アブラナ科植物の自家不和合性における花粉と雌しべとの相互作用は、植物を代表する細胞間コミュニケーションのモデルである。この自己・非自己認識システムの下流がどの様に制御されているのかということは、他の自他識別システムである「耐病性」などとの下流との比較は重要であると考える。また、自家不和合性下流因子の理解は、自家不和合性形質を利用した経済的F1採種において、自家和合性系統の効率的排除にも利用でき、社会的な意義も有している。今回の成果で耐病性との関連性は見出せなかったが、下流因子候補、連鎖している遺伝子を見出せたことは、学術面と社会実装という採種面にも貢献できると判断した。