雌性両全異株を用いた重イオンビーム照射による植物Y染色体の創出モデル実験

双雌异体植物重离子束辐照创建植物Y染色体的模型实验

• 批准号: 18657001
• 负责人: 河野 重行
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18657001/
• 关键词: 加速器; 育種学; 遺伝学; 進化; ヒロハノマンテマ; 雌性両全性異株; Y染色体; 重イオンビーム; 雌性両全異株; ヒロバノマンテマ

植物性染色体の出現は極めて新しい。その起源を探るため、マンテマ属を異種交配し染色体構造が複二倍体化した雌性両全異株を作出し、重イオンビームを照射することで染色体異常と雌性不稔を同時に誘起させ、非組換え領域をもった擬似的性染色体が出現するかどうかを調査することをめざしている。平成20年度は最終年度に当たるが、具体的には以下の課題を実施し当初の目的をほぼ達成した。<1>BAC-FISHとマルチカラー競合FISHで、マンテマ属の個々の染色体を識別できるようなBAC-FISHプローブが単離できた。<2>異種交配による雌性両全異株の作出に関しては、S. latifolia x S. conicaとs. latifolia x S. viscocaの有望株を選抜して核型解析をしているところである。<3>20年度から、重イオンビームに加えγ線照射による雌雄異株の突然変異体の作出が可能となっている。(1)重イオンビーム照射条件を検討し、植物の染色体に最大の影響を与える条件を決め、致死率、生存した個体の核型、PCRマーカーを用いたDNA損傷部位の解析が可能となった。(2)異種交配で作出した雌雄両全株や三性株に、重イオンビームを照射することで、変異体誘発によって雌雄異株化が促進されるかを調査した。(3)重イオンビーム照射で得られた雌雄異株の核型解析し、野生型株の核型解析結果と比較検討することで、減数分裂期に各染色体の対合の有無を減数分裂期の二価染色体を確かめた。(4)野生株と雌性両全異株へのγ線照射することで、重イオンビームよりより強いDNA損傷能を与えた場合の効果を調査した。(5)γ線照射で得られた雌雄異株突然変異体の核型解析を、誘導された雌雄異株に限らず変異を起こした雌性両全異株の減数分裂期の二価染色体の挙動に注目して、染色体異常と異型染色体の出現頻度を解析した。

The appearance of plant sex chromosomes is extremely new. The origin of the chromosome is explored. The chromosome structure is diploid. The female is heterozygous. The chromosome abnormality is induced. The female is infertile. The chromosome is not changed. The similar sex chromosome appears. In the 20th year of Heisei, the following specific tasks were carried out to achieve the original objectives. <1>BAC-FISH <2>The female heterozygote is related to the interbreeding, S. latifolia x S. conicaとs. latifolia x S. Vicoca is expected to be selected and its karyotype analyzed. <3>In 2000, the number of female and male plants increased by gamma ray irradiation, and the number of female and male plants increased by gamma ray irradiation. (1)The analysis of DNA damage sites in plant chromosomes, lethality, survival, etc. (2)Interbreeding is conducted in order to investigate the effects of irradiation on heterosexual and trisexual plants. (3)Karyotype analysis of dioecious plants and wild-type plants was obtained by heavy irradiation, and the results of karyotype analysis were compared. The presence or absence of chromosomes in meiosis and the presence or absence of chromosomes in meiosis were confirmed. (4)The effect of gamma irradiation on wild plants and female heterozygotes was investigated. (5)The karyotype analysis and induction of female dioecious plants during gamma-ray irradiation were carried out. The karyotype analysis and induction of female dioecious plants were carried out. The karyotype analysis of female dioecious plants during meiosis was carried out. The karyotype analysis of female dioecious plants was carried out. The karyotype analysis of female dioecious plants was carried out.

项目成果

雌雄異株植物ヒロハノマンテマのX染色体連鎖WUSホモログSWUSの発現と機能.

X连锁WUS同源物SWUS在雌雄异株植物Hirohanomatema中的表达和功能。

• 发表时间: 2007
• 作者: 西原潔;風間裕介;藤原誠;小泉綾子;山中香;阿部知子;河野重行
• 通讯作者: 河野重行

A wonder plant-microbe interaction between white campion and anther smut. (Floriculture, ornamental and plant biotechnology.)(vol. 1, pp236-242 (2006))(in J.A. Teixeira da Silva (ed))

白花粉病和花药黑穗病之间奇妙的植物-微生物相互作用。

• 发表时间: 2006
• 作者: Uchida;W.;Kazama;Y.;Matsunaga;S.;Kawano;S.
• 通讯作者: S.

The clustering of four subfamilies of satellite DNA at individual chromosome ends in Silene latifolia

• DOI: 10.1139/g05-130
• 发表时间: 2006-05-01
• 期刊: GENOME
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kazama, Yusuke;Sugiyama, Ryuji;Kawano, Shigeyuki
• 通讯作者: Kawano, Shigeyuki

Multiple FtsZ ring formation and reduplicated chloroplast DNA in Nannochloris bacillaris (Chlorophyta, Trebouxiophyceae) under phosphate-enriched culture.

富含磷酸盐的培养物中微绿藻（绿藻门、三海藻纲）中多个 FtsZ 环的形成和叶绿体 DNA 的重复。

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Phycol. 44
• 作者: Sumiya;N.;Hirata;A;and Kaawano;S.
• 通讯作者: S.

Asxual and bisexual mutants caused by defective sex-chromosomes in the dioecious plant, Silene latifolia.

由雌雄异株植物 Silene latifolia 的性染色体缺陷引起的无性和双性突变体。

• 发表时间: 2008
• 作者: Ayako Koizumi;Kiyoshi Nishihara;Kahori Yamanaka;Kotaro Ishii;Yusuke Kazama;Tomoko Abe;and Shigeyuki Kawano.
• 通讯作者: and Shigeyuki Kawano.