核細胞質ヘテロシスの育種利用に向けた核細胞質ゲノム間相互作用の解析

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06F06193
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 中村 千春 神戸大学, 農学部, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SINIAUSKAYA Marina G. 神戸大学, 農学部, 外国人特別研究員
• Keywords: ミトコンドリア / 葉緑体 / 細胞質ゲノム / マクロアレイ / 核細胞質相互作用 / 核細胞質ヘテロシス / コムギ属

Research Abstract

核細胞質ゲノム間相互作用を育種で活用する目標のひとつは、核細胞質ヘテロシス(核ゲノム・細胞質ゲノム間の相互作用に基づく固定的雑種強勢)を具現化する技術の開発である。このためには、核細胞質ゲノム間相互作用に関与するオルガネラ遺伝子座をまず同定し、この情報をもとに関与核遺伝子の探索・同定を行う必要がある。本研究では、核細胞質ヘテロシスの育種利用に向けて、人為遠縁交雑種(ライムギ/パンコムギ、ライムギ/ライコムギおよびオオムギ/パンコムギ)を対象に、戻し交配を通じた核細胞質雑種(細胞質置換雑種)の成立過程および成立後で見られる核ゲノムと細胞質ゲノム間の相互作用を解析し、両ゲノム間の親和性及びヘテロシスを支配するオルガネラ遺伝子座を明らかにしようとする。
平成18年度は、核および細胞質オルガネラの遺伝子発現プロファイルに基づく核細胞質雑種の特性解析に向けた準備を行い、以下の研究実績をあげた。
1)葉緑体マクロアレイの作成
パンコムギの葉緑体ゲノムに存在する全遺伝子(機能未知のORFを含む)を網羅した葉緑体マクロアレイの作成に向けて、まず、パンコムギ(品種CS)の葉緑体ゲノム配列に基づき設計したプライマーセットを用いて、葉緑体マクロアレイを作成した。
2)葉緑体マクロアレイとミトコンドリアマクロアレイを組み合わせたオルガネラマクロアレイの作成
作成済みのミトコンドリアマクロアレイ(イネおよびパンコムギの全ミトコンドリア遺伝子を含む)と、作成した葉緑体マクロアレイを組み合わせて、オルガネラマクロアレイを作成した。作成したオルガネラマクロアレイのイネ科植物での汎用性を検討中である。