二粒系コムギとタルホコムギの雑種で発現する生殖隔離遺伝子の 高密度マッピング

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21380005
• 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: 育種学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 宅見 薫雄 神戸大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (50249166)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 変異創成 / 解析

研究概要

パンコムギの直接の祖先野生種で豊富な自然変異を集団中に有するタルホコムギのもつ遺伝子をパンコムギ育種に導入する際に、雑種致死や雑種弱勢が二粒系コムギ(AABB ゲノム)とタルホコムギ(DD ゲノム)の特定の交配組み合わせで起こる。このような二粒系コムギとタルホコムギの種間雑種で見られる生育異常のうち、ネクローシスやクロロシス、生長の停止という4つのタイプについては発生の分子機構をマイクロアレイ解析や電子顕微鏡による細胞の微細観察等によって明らかにした。さらに、これらの生育異常に関与するタルホコムギ側の原因遺伝子について、連鎖地図上に位置づけた。2系統のタルホコムギの葉のRNA-seq 解析から大量の D ゲノムの SNP マーカーを見出し、これを利用して生育不良の D ゲノム側の原因遺伝子に密に連鎖したマーカーを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of quantitative trait loci for flowering-related traits in the D genome of synthetic hexaploid wheat lines. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nguyen TA, Iehisa JCM, Kajimura T, Murai K, Takumi S.
  • 雑誌名: Euphytica 巻: (in press)
  • DOI: DOI:10.1007/s10681-013-0873-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of high-confidence single nucleotide polymorphisms from large-scale de novo analysis of leaf transcripts of Aegilops tauschii, a wild wheat progenitor. (2012)
  • 著者名/発表者名: Iehisa JCM, Shimizu A, Sato K, Nasuda S, Takumi S.
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 19 ページ: 478-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of real-time PCR-based SNP detection for mapping of Net2, a causal D-genome gene for hybrid necrosis in interspecific crosses between tetraploid wheat and Aegilops tauschii. (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuda R, Iehisa JCM, Takumi S
  • 雑誌名: Genes and Genetic Systems 巻: 87 ページ: 137-143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dysfunction of mitotic cell division at shoot apices triggered severe growth abortion in interspecific hybrids between tetraploid wheat and Aegilops tauschii. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hatano H, Mizuno N, Matsuda R, Shitsulawa N, Park P, Takumi S.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 194 ページ: 1143-1154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of three VERNALIZATION INSENSITIVE3-like(VIL) homologs in wild wheat,Aegilops tauschiiCoss (2012)
  • 著者名/発表者名: Koyama K, Hatano H, Nakamura J, Takumi S.
  • 雑誌名: Hereditas 巻: 149 ページ: 62-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a large deletion in the first intron of a Vrn-D1 locus associated with loss of vernalization requirement in wild wheat progenitor Aegilops tauschii Coss (2011)
  • 著者名/発表者名: Takumi S, Koyama K, Fujiwara K, Kobayashi F.
  • 雑誌名: Genes and Genetic Systems 巻: 86 ページ: 183-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low temperature-induced necrosis shows phenotypic plasticity in wheat triploid hybrids. (2011)
  • 著者名/発表者名: Takumi S, Mizuno N
  • 雑誌名: Plant Signaling and Behavior 巻: 6 ページ: 1431-1433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autoimmune response and repression of mitotic cell division occur in inter-specific crosses between tetraploid wheat and Aegilops tauschii Coss. that show low temperature-induced hybrid necrosis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizuno N, Shitsukawa N, Hosogi N, Park P, Takumi S.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 68 ページ: 114-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of wheat Bell1-type homeobox genes in floral organs of alloplasmic lines with Aegilops crassacytoplasm. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizumoto K, Hatano H, Hirabayashi C, Murai K, Takumi S.
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 11 ページ: 2
  • DOI: DOI:10.1186/1471-2229-11-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypersensitive response-like reaction is associated with hybrid necrosis in interspecific crosses between tetraploid wheat and Aegilops tauschiiCoss. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizuno N, Hosogi N, Park P, Takumi S.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5 ページ: e11326
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0011326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Population structure of wild wheat progenitor Aegilops tauschiiCoss.: implication for intraspecific lineage diversification and evolution of common wheat. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizuno N, Yamasaki M, Matsuoka Y, Kawahara T, Takumi S.
  • 雑誌名: Molecular Ecology 巻: 19 ページ: 999-1013
  • 査読あり
• [学会発表] コムギ・エギロプス属のDobzhansky-Muller 遺伝子 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄
  • 学会等名: 第7回ムギ類研究会
  • 発表場所: 農林水産技術会議事務局筑波事務所
  • 年月日: 2012-11-29
• [学会発表] パンコムギ Chinese Spring のハイブリッドネクローシス座Ne1の遺伝解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第122回講演会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] タルホコムギ SNP マーカーの6倍体コムギゲノム解析への利用 (2012)
  • 著者名/発表者名: Iehisa Masaru、松田龍典、西嶋遼、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第122回講演会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] Type 2 ネクローシス遺伝子を持つ合成パンコムギの生育温度による表現型の劇的な変化と遺伝子発現の解析. (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田龍典、Iehisa Masaru、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第122回講演会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] 異常分けつを示す3倍体雑種コムギにおけるクラウン組織のマイクロアレイ解析. (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田龍典、Iehisa Masaru、中野裕樹、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第121回講演会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] タルホコムギ幼苗 RNAの大規模解析と SNP の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: Iehisa Masaru、清水顕史、佐藤和広、那須田周平、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第121回講演会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 倍数性進化の再現系を利用したコムギ祖先野生種の多様性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄
  • 学会等名: ナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP)公開成果報告会
  • 発表場所: 学)
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] real-time PCR を用いた合成パンコムギにおける SNP の検出と連鎖地図の作成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田龍典、Iehisa Masaru、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第120回講演会
  • 発表場所: 福井県立大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 細胞分裂関連遺伝子を発現抑制させた形質転換シロイヌナズナはネクロティックに枯死する (2011)
  • 著者名/発表者名: 水野信之、漆川直希、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第120回講演会
  • 発表場所: 福井県立大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] クロロシスを示す合成パンコムギのコムギいもち病菌に対する高い病害抵抗性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野裕樹、土佐幸雄、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第120回講演会
  • 発表場所: 福井県立大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 倍数性進化の再現系を利用したコムギ多様性解析:リソースに保全された変異の顕在化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄、松岡由浩、那須田周平
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 二粒系コムギとタルホコムギの雑種における2タイプの雑種致死の類似性. (2011)
  • 著者名/発表者名: 水野信之、松田龍典、秦野仁志、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第119回講演会
  • 発表場所: 横浜市立大学
  • 年月日: 2011-03-30
• [学会発表] 3倍体雑種コムギにみられるネクローシス個体における過敏感細胞死様の反応. (2010)
  • 著者名/発表者名: 水野信之、宅見薫雄
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] 二粒系コムギとタルホコムギの雑種にみられるハイブリッドクロロシスの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野裕樹、水野信之、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第118回講演会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 二粒系コムギとタルホコムギの雑種にみられる低温応答性ネクローシスの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水野信之、漆川直希、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第118回講演会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] パンコムギ組換え近交集団におけるタイプ1ネクローシスによる分離のゆがみ. (2010)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄、水野信之、Iehisa Masaru、本村洋一、小林史典
  • 学会等名: 日本育種学会第118回講演会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] パンコムギ祖先2倍種タルホコムギの集団構造と種内分化. (2010)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄、水野信之、松岡由浩
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] 二粒系コムギとタルホコムギの雑種にみられるハイブリッドネクローシスの解析. (2010)
  • 著者名/発表者名: 水野信之、宅見薫雄.
  • 学会等名: 日本育種学会第117回講演会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 二粒系コムギとタルホコムギの雑種で幼苗期に生長が停止する個体の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 秦野仁志、水野信之、宅見薫雄
  • 学会等名: 日本育種学会第116回講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 二粒系コムギとタルホコムギの雑種で発現する生育不良の解析. (2009)
  • 著者名/発表者名: 宅見薫雄、秦野仁志、中野裕樹、水野信之
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Abnormal chloroplasts observed in synthetic hexaploid wheat lines showing hybrid chlorosis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakano H, Mizuno N, Park P, Takumi S.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Electron Microscopy in Medicine and Biology
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Generation of reactive oxygen species in necrotic leaves of crossed progeny between tetraploid wheat and Aegilops tauschii. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizuno N, Hosogi N, Park P, Takumi S.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Electron Microscopy in Medicine and Biology
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Population structure of central Eurasian wild wheat progenitor Aegilops tauschii. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizuno N, Yamasaki M, Matsuoka Y, Kawahara T, Takumi S.
  • 学会等名: 6th International Triticeae Symposium
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-06-01
• [備考] 神戸大学農学部インターゲノミクス研究会
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-intergenomics/index.html