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新規倍数体育種法確立に向けた倍数体の遺伝子発現解析と非還元配偶子形成の成因解明

多倍体基因表达分析及非减配子发生原因阐明，建立多倍体育种新方法

基本信息

批准号：
21J11832
负责人：
近藤悠
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11832/
关键词：
2n配偶子非還元配偶子減数分裂倍数体育種エピデンドラム

项目摘要

これまでに、ラン科植物のエピデンドラム野生種ならびに園芸品種群は高い非還元配偶子の形成能をもち、さらに園芸品種群は複数回の倍数体化を経て、高次で幅広い倍数性を有していることを明らかにしてきた。前年度までの雑種第一代の研究により、エピデンドラムはすでにかなり高い倍数体であるにもかかわらず、高次の倍数体化による葉や花、茎などの各器官の巨大化が観察され、エピデンドラムはかなり高い倍数体を許容できることが示唆された。また、雑種第一代の非還元配偶子の形成能は幅広い範囲にばらついたが、高次倍数体においても非還元配偶子形成能を有することが明らかになった。これらの結果から総合すると、エピデンドラムは際限なく倍数体化が起こりうると予想される。本研究では、非還元配偶子を積極的に利用して倍数性育種を進めるために必要な基礎的知見を得るために、倍数性が様々かつ非還元配偶子出現頻度の異なる園芸品種10品種を用いて総当たり交配を行い、DNA量を指標として次世代集団の倍数性を検定した。また、目的とする倍数体が想定通りの頻度で得られない原因の解明のため、交配から成苗までの過程を精査した。非還元配偶子頻度から推定されるDNA量の範囲に対し、実際の総当たり交配で得られた次世代集団のDNA量の範囲の最高値が小さくなった。また、今回総当たり交配で用いた10品種のDNA量を超える雑種第一代の個体はほとんど得られなかった。すべての品種において非還元花粉の発芽率は通常の花粉の発芽率より高かった。また、倍数性の高い品種同士の交配によって得られた種子の有胚種子率は低かった。以上より、花粉発芽以降の受精および胚発達の段階で倍数体形成が阻害されることが示唆された。本研究により、非還元配偶子を利用した交配では、倍数体形成が著しく阻害される上限値が存在することが明らかになった。

In this case, the wild species and the garden variety groups of the Chinese and Indian families have high and medium non-reducing mate formation ability, and the garden variety groups have multiple ploidy, high and medium ploidy. In the previous year, the study of the first generation of these species showed that the enlargement of leaves, flowers, stems and other organs of high ploidy was possible. The first generation of non-reducing mate formation energy of the first generation of the second generation of the third generation of the second generation of the third generation of the fourth generation of the third generation of the fourth generation of the fourth generation The results of this study are as follows: In this study, the frequency of occurrence of non-reductive mating was different among 10 garden varieties, and the ploidy of sub-generation set was determined by DNA quantity index. The frequency of polyploidy, the cause of polyploidy, the process of polyploidy, and the process of polyploidy were carefully investigated. The highest value of the estimated DNA amount of the non-recurrent offspring was obtained when the offspring were mated. The amount of DNA in 10 species was exceeded by the amount of DNA in the first generation. The germination rate of non-reduced pollen was higher than that of normal pollen. The percentage of embryonated seeds obtained by mating with high ploidy varieties is low. The above results show that the pollen bud formation is inhibited by the stage of fertilization and embryo development. In this study, the use of non-reduced mating, ploidy formation and the existence of upper limits of resistance