イネ種間雑種強勢の実用化に向けた雑種不稔遺伝子S1の単離と変異体作出

杂交不育基因S1的分离及突变体的产生以实现水稻种间杂种优势的实际应用

• 批准号: 25892014
• 负责人: 小出 陽平
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25892014/
• 关键词: イネ; O. glaberrima; 雑種不稔

本研究ではイネの種間雑種で見いだされた顕著な雑種強勢を利用するため、障壁となる現象「雑種不稔」の克服を目指している。アジア栽培イネO.sativaとアフリカ栽培イネO.glaberrimaの種間交雑では得られた雑種は種子不稔を示す。これまでにイネの種間雑種において種子不稔を引き起こす遺伝的要因の一つとして、S1遺伝子が報告されている。S1はヘテロ接合の状態で特異的に作用し、花粉および種子の退化を引き起こす。S1はイネ第6染色体上にマッピングされているが、原因となる遺伝子の同定はできていない。そこで本研究では、S1に着目し、遺伝子機能欠損変異体を単離する。得られた変異体を利用してS1の原因遺伝子の特定を行う。変異体の作出には重イオンビームを用いる。通常、突然変異処理を行うと多くの遺伝子が影響を受けるため、種子稔性が低下した個体が頻繁に生じる。一方、重イオンビームはその軌跡に沿って半径数nm程度の範囲に広がるDNA二本鎖を電離作用により切断するため、切断箇所以外の遺伝子が影響を受けるリスクが低いと考えられている。そのため、本研究においてS1遺伝子のみを欠損させ、種子稔性が上昇する個体をスクリーニングするために適した変異処理であると考えられる。本年度はS1遺伝子をヘテロ接合で持つ種子を交配により作出し、得られた交配後の種子に重イオンビーム（炭素イオン照射　150Gy LET30）を照射した。重イオンビーム処理後、圃場に植物体を移植し、種子稔性が高い個体を選抜した。選抜した個体はS1遺伝子が欠損した個体である可能性が高い。そこですでに報告されているS1遺伝子候補領域をシークエンスし、変異が生じている箇所を特定した。

This study で は イ ネ の 雑 between species で see い だ さ れ た 顕 the な 雑 strong を use す る た め, barrier と な る phenomenon "雑 mori" の overcome を refers し て い る. ア ジ ア cultivation イ ネ grown ativa と ア フ リ カ cultivation イ ネ O.g laberrima の interspecific pay 雑 で は must ら れ た 雑 は seeds not mori を す. こ れ ま で に イ ネ の 雑 between species に お い て seeds not mori を lead き up こ す heritage 伝 by の a つ と し て, S1 but 伝 が report さ れ て い る. S1 ヘテロ ヘテロ engages with the <s:1> state で and the specific に effect of <s:1>, and the pollen および seed <s:1> degradation を is を, which leads to す and す す. S1 は イ ネ on chromosome 6 に マ ッ ピ ン グ さ れ て い る が, cause と な る posthumous son 伝 の with fixed は で き て い な い. Youdaoplaceholder0 を単 で で this study で, S1に research そ, and 伝 subfunctory variants を単 and する. The られた variant を utilizes the <s:1> てS1 <s:1> cause to leave 伝 sub-<s:1> specific を rows う. The variant に is made as a に に heavy heavy and a ビ ムを ムを ムを ムを ムを ムを ムを ムを. Usually line, suddenly - different 処 を う と more く の heritage 伝 son が を by け る た め low, seed mori が し た individuals born が frequent に じ る. Side, heavy イ オ ン ビ ー ム は そ の trajectory に along っ て radius for nm level の van 囲 に hiroo が る DNA 2 lock を ionisation に よ り cut す る た め, cut off a so の heritage 伝 son が を by け る リ ス ク が low い と exam え ら れ て い る. そ の た め, this study に お い て S1 posthumous son 伝 の み を owe loss さ せ rising, seed mori が す る individual を ス ク リ ー ニ ン グ す る た め に optimum し た - different 処 Richard で あ る と exam え ら れ る. This year は S1 heritage 伝 son を ヘ テ ロ joint で hold つ seed を mating に よ り し, too ら れ た の seeds after mating に heavy イ オ ン ビ ー ム (carbon イ オ ン irradiation 150 gy LET30) を irradiation し た. After the treatment of heavy and heavy plants, the に plant bodies of the nursery were を transplanted, and <s:1> individuals with が high seed fertility were を selected, which were た. The possibility of selecting the 伝 offspring が of the <s:1> S1 of the た individual being damaged and the である of the た individual である being が is high. そ こ で す で に report さ れ て い る S1 heritage 伝 son alternate field を シ ー ク エ ン ス し, - different が じ て い る を by a definite し た.

项目成果

遠縁種を利用した不良環境に強いイネの育種―NERICAの解析を例として

利用远缘物种培育能够抵抗恶劣环境的水稻——以 NERICA 分析为例

• 作者: Masato Sawada;Mami Matsumoto;and Kazunobu Sawamoto;小出陽平
• 通讯作者: 小出陽平