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植物の種間・倍数性間交雑において種子発育不全が誘発する子房落下現象の分子機構解明

阐明植物种间和多倍体杂种种子发育失败引起卵巢脱落现象的分子机制

基本信息

批准号：
20K05988
负责人：
手塚孝弘
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka Metropolitan University (2022)Osaka Prefecture University (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物の種間交雑では種子発育不全などの生殖隔離が認められることが多く、交雑育種の妨げとなっている。タバコの種間交雑において、交雑組合せによって程度の異なる種子発育不全（タイプⅠおよびタイプⅡ種子発育不全）が生じることを見出している。タイプⅡ種子発育不全ではタイプⅠ種子発育不全よりも重度の症状が認められ、受精後発達中の子房の脱離が誘発される。これらの成果はFrontiers in Plant Science誌において論文として発表した。本年度は、これらの生殖隔離のメカニズムを解明するために次のような実験を行った。1）種子発育不全が分離すると考えられる正逆F1雑種およびそれらに由来する2つのF2集団を用い、これらの各個体をタバコ栽培種と交雑することで遺伝解析を行った。種子発育不全の程度は子房脱離を指標として評価した。その結果、種子発育不全は量的形質であり、複数の遺伝子がかかわっていることが示唆された。正交雑では約2個、逆交雑では約9個の遺伝子が関与していることが示唆された。本成果は、日本育種学会において発表した。2）植物の倍数性を操作するために、コルヒチン処理を実施した。Arabidopsis属の2倍体植物からは4倍体を得ることができた。しかし、新規に作出した4倍体を用いてさらにコルヒチン処理を実施したところ、倍加個体の生育が著しく阻害され、その後代を得ることはできなかった。3）その他の生殖隔離に関する研究も進め、雑種弱勢の研究成果を論文としてPLoS ONE誌で発表した。

Plant interspecies crossbreeding means that the seeds are insufficient and reproductive isolation means that the seeds are insufficient. The degree of interspecific cross-breeding of タバコの监において, the degree of cross-breeding combination of せによって is different and the seeds are infertile All (タイプⅠおよびタイプⅡseeds are insufficiency) が生じることを见出している.タイプⅡ Seed Insufficiency ではタイプⅠ Seed Birth Insufficiency よりも Severe Symptoms が Recognition められ, ovary detachment after fertilization が induced 発される.これらの ResultsはFrontiers in Plant Science Chroniclesにおいてpapersとして発表した. This year's は, これらの reproductive isolation のメカニズムを clarification するために子のような実験を行った. 1) Seed dysplasia and separation of seeds. F2 collects the use of い, これらのeach individual をタバコcultivation species と交雑することで缝analytic を行った. The degree of seed dysplasia is an indicator of ovary detachment and can be evaluated. The result of その, the morphological quality of であり of incomplete seed development, the plural form of の缝子がかかわっていることが说憆された. There are about 2 orthogonal 雑では and about 9 inverse 雑では. This result is based on the results of the Japan Breeding Society's publication. 2) The ploidy of plants can be manipulated and treated with plant ploidy. The genus Arabidopsis is a 2-ploid plant that is a 4-ploid plant.しかし、New regulations にしたquadploid を Use いてさらにコルヒチンを実士したところ, doubling the individual's fertility, hindering it, and increasing the offspring's success. 3) Research on reproductive isolation and disadvantage, research results on reproductive isolation, and research results on PLoS ONE.