非適応ハプロタイプブロックによるイネ生殖細胞の崩壊と生殖的隔離

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05576
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分39010:遺伝育種科学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 山形 悦透 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00600446)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 雑種不稔 / 生殖的隔離 / 減数分裂 / イネ / ハプロタイプ

研究成果の概要

生殖的隔離は種の同一性を維持する障壁として働く。栽培イネOryza sativaとO. glaberrimaの種間雑種において、S18遺伝子はヘテロ接合体における生殖細胞の形態異常、強度の花粉不稔および分離歪みを引き起こす。本研究ではS18非適応ハプロタイプはS18AとS18Bの二遺伝子座による遺伝子複合 (gene complex)からなり、両領域がヘテロ接合型の時にタペート崩壊の遅延と不完全な消失が起こることで高不稔となることを明らかにした。またその原因となる塩基置換を順遺伝学的に同定し、AAゲノム種における多様性解析からS18はO. barthiiに起源することが明らかとなった。

自由記述の分野

遺伝育種学分野

研究成果の学術的意義や社会的意義

病虫害、温暖化や豪雨などの気候変動などの影響に対して堅牢な作物を開発するため、古くから野生種との交雑が行われてきた。しかし、種間交雑における雑種致死や不稔により野生種の持つ有用な性質を栽培種に取り込むことがしばしば困難とある。本研究ではイネ科作物において広く見いだされるタンパク質のアミノ酸置換が雑種不稔を引き起こすことを明らかにした。最近はゲノム編集による塩基置換が可能な状況となっており、ゲノム編集技術等を活用することで、生殖的隔離の打破や制御を可能にし、育種への活用につながることが期待される。