• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

世界のイネコアコレクションからハイブリッドライス育種重要形質の分子遺伝学的抽出

研究課題

研究課題/領域番号 26292002
研究機関東北大学

研究代表者

鳥山 欽哉  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20183882)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード育種学 / 遺伝学 / 遺伝子 / ゲノム / 植物
研究実績の概要

F1ハイブリッドライスの育種に使われる雄性不稔性細胞質の多様化とF1採種効率の良い育種母本を育成するための分子基盤を構築することを目的とした。農業生物資源ジーンバンクNIASコアコレクション世界のイネ(WRC)69品種を材料とし、ハイブリッドライスを育種するための重要形質として、雄性不稔性について調査した。
WRCの各系統に台中65号(T65)の戻し交雑を行うことで核置換系統を作出し、CMSの形質が現れるかを調査した。 WRC20, WRC27, WRC36の戻し交雑後代は、新規の細胞質雄性不稔性を示すことを明らかにした。ミトコンドリア遺伝子を調査したところ、新規orf312を保持することを明らかにした。ORF312のC末端側半分はWA-CMSの原因因子とされるORF352と97%の相同性を示した。新規orf312がWRC20, WRC27, WRC36に由来するCMS原因遺伝子と考えられた。
WRC41に台中65号(T65)の戻し交雑して得られたCMS系統では、ミトコンドリアにORF79が蓄積するが、WRC41に由来する稔性回復系統では、orf79 RNAの分解による転写後制御が見られることを明らかにした。稔性回復遺伝子のマッピングを進めたところ、第2染色体の877 kb(日本晴相当)に絞り込んだ。この領域にはRf2が座乗しているが、塩基配列が非機能型を示したため、Rf2とは異なる新規の稔性回復遺伝子が存在する可能性が示唆された。
WRC23に由来する雄性不稔性は、核遺伝子支配のドミナントな雄性不稔性と考えられた。雄性不稔性遺伝子のマッピングを行い、候補領域を第10染色体の3,773 kb(日本晴相当)に絞り込んだ。ドミナント雄性不稔性イネは、循環選抜育種へも利用できると期待される。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial ORF79 levels determine pollen abortion in cytoplasmic male sterile rice.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazama T, Itabashi E, Fujii S, Nakamura T, Toriyama K
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 85 ページ: 707-716

    • DOI

      10.1111/tpj.13135

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Whole mitochondrial genome sequencing and re-examination of a cytoplasmic male sterility-associated gene in Boro-Taichung-type cytoplasmic male sterile rice.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazama T, Toriyama K
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 11 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0159379

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A gene encoding pentatricopeptide repeat protein partially restores fertility in RT98-type cytoplasmic male sterile rice.2016

    • 著者名/発表者名
      Igarashi K, KazamaT, Toriyama K
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 57 ページ: 2187-2193

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw13

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細胞質雄性不稔イネの稔性回復メカニズムの分子遺伝学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      風間智彦
    • 学会等名
      日本育種学会第131回講演会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] CMS原因遺伝子orf79を保有する4種類のイネにおける稔性回復機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      志田怜那・長恵理子・風間智彦・鳥山欽哉
    • 学会等名
      第11回東北育種研究集会
    • 発表場所
      山形大学農学部(山形県鶴岡市)
    • 年月日
      2016-11-12 – 2016-11-12
  • [学会発表] 世界のイネ・コアコレクションに由来する新規細胞質雄性不稔系統の育成2016

    • 著者名/発表者名
      村上哲也・Dini Astika Sari・五十嵐圭介・風間智彦・鳥山欽哉
    • 学会等名
      日本育種学会第130回講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取県鳥取市)
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-25
  • [学会発表] orf79を保有す様々なイネにおけるorf79発現制御の比較解析2016

    • 著者名/発表者名
      志田怜那・長恵理子・風間智彦・鳥山欽哉
    • 学会等名
      日本育種学会第130回講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取県鳥取市)
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-25
  • [学会発表] Boro型細胞質雄性不稔性イネのミトコンドリアゲノムの解読2016

    • 著者名/発表者名
      風間智彦・鳥山欽哉
    • 学会等名
      日本育種学会第130回講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取県鳥取市)
    • 年月日
      2016-09-24 – 2016-09-25
  • [学会発表] Arms race between mitochondria and nuclei exemplified by cytoplasmic male sterility in rice.2016

    • 著者名/発表者名
      Toriyama K
    • 学会等名
      Lorentz center workshop "Innate immunity of Crop, Livestock and Fishes -Dawn of Agricultural Immunology-“
    • 発表場所
      Leiden, Netherlands
    • 年月日
      2016-09-19 – 2016-09-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Genetic analysis of fertility restorer locus on chromosome 10 derived from a wild rice.2016

    • 著者名/発表者名
      Kazama T
    • 学会等名
      K.S.U. International symposium 'Frontiers in plant mitochondrial genome research'
    • 発表場所
      京都産業大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-07-07 – 2016-07-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イネRT98型CMSの稔性を回復させるPPR遺伝子のマッピング2016

    • 著者名/発表者名
      五十嵐圭介・風間智彦・鳥山欽哉
    • 学会等名
      イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2016
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-05
  • [備考] 環境適応生物工学研究室

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/bioadp/PukiWiki/index.php?FrontPage

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi