研究課題
アブラナ科植物の自家不和合性におけるS遺伝子下流因子を同定するために、シロイヌナズナだけでなく、自家和合性のアブラナも加えて、比較検討することが有効であると考え、両材料を使って、平行して実験を行った。シロイヌナズナを材料とした場合、より安定な自家不和合性表現型を得るためには、プロモーター、イントロンなどのどの部分が寄与しているかを、決定するために、近縁の自家不和合性種の遺伝子構造と比較し、ゲノム断片を入れ替えた形質転換体を作出することで、決定することを試みた。その結果、自家不和合性に戻すためには、逆位を戻すことが重要であり、発現にはプロモーターが重要ではないかと考えられ、これが遺伝学的にS遺伝子下流を単離するための重要な研究材料になると判断した。一方、アブラナの自家和合性系統の解析面では、自家和合性、自家不和合性系統間でLMDと次世代シークエンサーを組み合わせた手法を用いて、両系統での遺伝子発現の差異などを調査し、10程度の候補遺伝子に絞り込んだ。遺伝子発現、遺伝的位置から考え、この10遺伝子の中に、原因遺伝子があることが考えられた。しかしながら、本解析では、これ以上に絞り込むことは、困難と考え、他の類似現象との共通性なども加味し、どの遺伝子を候補として、形質転換系などで、原因遺伝子とするのかを次年度以降検討することとした。これらの研究活動に加えて、植物を材料として、品種改良、植物多様性、受粉等をテーマとしたアウトリーチ活動も50件程度行い、小中高生並びに、その指導教員の先生方からも高く評価され、次年度も継続してほしいという意見を多く頂いた。
2: おおむね順調に進展している
採択が年度半ばであったことから、準備をすることが大変であったが、一部の実験を次年度に継続することで、予定通りの研究を推進できたと考えている。一方で、研究開始時点で、シロイヌナズナに加えて、アブラナの自家和合性系統を解析に加えることで、同じアブラナ科でも、シロイヌナズナとアブラナでのS遺伝子下流因子の共通性などを直接的に証明することが可能となり、この比較が次年度以降の研究の発展に大きく寄与できると考えた。
シロイヌナズナについては、安定化した自家不和合性系統が得られたので、変異を導入し、どの程度の自家和合性表現型を持ったものが出現するのか、それによって、MutMap法、QTL法のいずれが適切かを判断する。アブラナについては、10程度まで絞り込んだ候補遺伝子のどれが最終的な原因遺伝子であるかを決定し、これまでにMLPK遺伝子で実績のある一過的遺伝子発現法などにより、決定する。今年度、高い評価を受けたアウトリーチ活動についても、継続して行い、国民への科学の還元を行う。
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http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/
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