ダイコンの雄性不稔・稔性回復システムの分子機構とその多様性形成メカニズムの解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22380008
• 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: 京都産業大学
• 研究代表者: 寺地 徹 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (90202192)
• 研究分担者: 山岸 博 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (10210345) ; 黒坂 光 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (90186536) ; 高橋 亮 京都産業大学, 総合生命科学部, 助教 (50342811) ; 中村 崇裕 九州大学, 農学研究科, 准教授 (10464398) ; 三宅 恵子 岐阜大学, 男女共同参画推進室, 准教授 (40404058) ; 肥塚 信也 玉川大学, 農学部, 教授 (30433866)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ダイコン / 雄性不稔 / 稔性回復遺伝子 / PPR / ミトコンドリア

研究概要

ダイコンの雄性不稔と稔性回復の分子機構、ならびにこの現象に関わる遺伝子の進化を解明するため種々の実験を行った。その結果、稔性回復遺伝子の1つ、pprB遺伝子の産物がミトコンドリアの雄性不稔原因遺伝子 orf138 の mRNA に結合し、その2次構造の変化を通じて翻訳を阻害することがわかった。またオグラ型雄性不稔細胞質と正常型細胞質のミトコンドリアゲノムの比較から、orf138 がゲノムの進化的な構造変異に伴い偶然生じた新規遺伝子であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Elucidation of the RNA recognition code for pentatricopeptide repeat proteins involved in organelle RNA editing in plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Yagi, Y., Hayashi, S., Kobayashi, K.,Hirayama, T.and Nakamura, T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 ページ: e5728
  • 査読あり
• [雑誌論文] A complete mitochondrial genome sequence of Ogura-type male-sterile cytoplasm and its comparative analysis with that of normal cytoplasm in radish(Raphanus sativus L.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., Tsuda, M., Yasumoto, K.,Yamagishi, H. and Terachi, T
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 13 ページ: 352
  • DOI: doi:10.1186/1471-2164-13-352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic insight into pentatricopeptide repeat proteins as sequence-specific RNA-binding proteins for organellar RNAs in plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Yagi, Y. and Kobayashi, K
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 53 ページ: 1171-1179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and characterization of the RNA binding surface of the pentatricopeptide repeat protein (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, K., Kawabata, M., Hisano, K.,Kazama, T., Matsuoka, K., Sugita, M. and Nakamura, T
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 40 ページ: 2712-2723
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymorphic minisatellites in the mitochondrial DNAs of Oryza and Brassica (2011)
  • 著者名/発表者名: Honma, Y., Yoshida, Y., Terachi, T.,Toriyama, K., Mikami, T. and Kubo, T
  • 雑誌名: Current Genetics 巻: 57 ページ: 261-270
  • DOI: doi:10.1007/s00294-011-0345-3
  • 査読あり
• [学会発表] オグラ型雄性不稔ダイコンの稔性回復に関わるRft遺伝子座の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安本景太、高木宏樹、寺内良平、寺地徹、山岸博
  • 学会等名: 日本育種学会第123回講演会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] ダイコンミトコンドリアゲノムのプロモーター構造とゲノム組換えの関連性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鳥塚悠太、今村順、肥塚信也
  • 学会等名: 日本育種学会第123回講演会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] ダイコンミトコンドリアゲノムにコードされるatp8遺伝子座の転写開始点と転写後過程の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鳥塚悠太、今村順、肥塚信也
  • 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] オルガネラゲノム工学による細胞質雄性不稔の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山岸博
  • 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] ダイコンのミトコンドリアゲノムの多様性とミトコンドリアと相互作用する核遺伝子の進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺地徹
  • 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] ハマダイコンにおけるオグラ型雄性不稔に対する稔性回復遺伝子(ppr-B)の分子集団遺伝学的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨岡閲子、安本景太、平出美穂子、高橋亮、山岸博、寺地徹
  • 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] ダイコンのOS40型ミトコンドリアゲノムの構造解析-正常型およびオグラ型との比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中義行、冨岡閲子、山岸博、寺地徹
  • 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] ダイコン細胞質雄性不稔遺伝子orf125を含む一次転写物の転写後過程の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鳥塚悠太、今村順、肥塚信也
  • 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] Mitochondrial genome analysis of radish(Raphanus sativus) by next-generation sequencing (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., Tsuda, M., Yasumoto, K.,Yamagishi, H. and Terachi, T
  • 学会等名: International Conference for Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: Hohenroda, Germany
  • 年月日: 2011-05-15
• [学会発表] A new fertility restorer gene for Ogura male-sterility found in wild radish (Raphanus raphanistrum L.) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasumoto, K., Imamura, J., Koizuka, C.,Yamagishi, H. and Terachi, T
  • 学会等名: International Conference for Plant Mitochondrial Biology
  • 発表場所: Hohenroda, Germany
  • 年月日: 2011-05-15