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mitoTALENを用いた雄性不稔性発生メカニズムの解明

使用 mitoTALEN 阐明雄性不育机制

基本信息

批准号：
21H02169
负责人：
風間智彦
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

細胞質雄性不稔性（CMS）は，ハイブリッド種子生産を支える基盤として農業上重要な形質として知られている．近年，mitoTALENを用いることでミトコンドリアゲノム上に存在する遺伝子のノックアウトが可能であることが明らかにされた．この技術を用いることで， WA型・RT102型CMSイネのCMS原因遺伝子候補であるorf352をノックアウトしても，自殖による種子稔性が回復しないことが明らかとなったことより，このCMSイネのミトコンドリアには，他にもCMS原因遺伝子が存在することが考えられた．一方，なぜCMS原因遺伝子が発現することで不稔を引き起こすのか？については，いまだに統一した見解は示されていない．そこで，本研究ではmitoTALENによって稔性の回復した系統とCMS系統を材料として，CMSがなぜ起こるかを明らかにすることを目的として，①WA型・RT102型CMSイネの新たなCMS原因遺伝子の同定②レトログレードシグナルによって変化する核遺伝子の探索を行うこととした．今年度は，①の新たなCMS原因遺伝子の同定のために，orf352をノックアウトして，花粉の形態が回復した個体のミトコンドリアゲノムの構造を明らかにしようとした．mitoTALENによるミトコンドリア遺伝子のノックアウトを行うと，大規模なゲノム構造の再編成が起こることが知られている．今回材料とした系統においても，再編成が起こっており，ショートリードでのNGS解析では，構造の決定ができなかった．②の核遺伝子の発現パターン調査の一環として，orf307をノックアウトして稔性が回復した系統とCW型CMSイネ，それぞれの核遺伝子型背景となったジャポニカ品種のT65の3系統について，成熟花粉を含む葯よりRNAを抽出して，RNA-seqを行なった．現在，データの解析を行なっているところである．

Cytoplasmic male sterility (CMS) is important for seed production and agronomic development. In recent years, mitoTALEN has been used in China for a long time. This technique is applied to WA type RT102 CMS generation and CMS cause gene candidate, orf352, self-propagation, seed fertility recovery, CMS generation and CMS cause gene existence. A party, CMS reasons for the child to appear, do not bear, do not lead to the beginning of the child? In the middle of the night, the view of unity is shown in the middle. In this study, we explored the origin and development of CMS gene in WA type RT102 CMS gene and the origin and development of CMS gene. This year, the new CMS gene has been identified as the same gene, orf352, and the pollen morphology has been restored to the individual. The structure of the new CMS gene has been identified as the structure of the new CMS gene. The structure of the new CMS gene has been identified as the structure of the new CMS gene. This paper analyzes the structure of the NGS, and analyzes the structure of the NGS. 2. The development of nuclear gene was investigated in a loop, orf307 was used to restore the fertility of the system and CW CMS, and the background of nuclear gene type was used to extract the RNA of mature pollen containing drugs. Now, the resolution of the problem is very simple.