日本型イネと品種「Jamaica」の間で生じるF1雑種弱勢発生の分子機構

日本水稻和“牙买加”品种之间发生 F1 杂交弱点的分子机制

• 批准号: 19043005
• 负责人: 久保山 勉
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19043005/
• 关键词: 生殖隔離; 雑種弱勢; Oryza sativa; イネ; 白葉枯病抵抗性遺伝子; 過敏感細胞死; 育種; 種分化; プログラム細胞死

イネではHWC2の対立遺伝子Hwc2-1とHWC1の対立遺伝子Hwc1-1との遺伝子間相互作用によって雑種弱勢が誘導される(雨宮と明峰1963). 私たちはこの2つの原因遺伝子について単離し、雑種弱勢のメカニズムを明らかにすることを目的に研究を行った, 連鎖地図を基にして遺伝子を絞り込み、それぞれの遺伝子について形質転換体を用いた実験を行った. その結果、Hwc1-1を形質転換することによって人工的に雑種弱勢が誘導できることが確認できた. またHwc1-1しか持たない1塩基多型を日本晴型の塩基に置き換えて, Hwc2-1を持つ日本晴に形質転換を行ったところ弱勢は誘導されなかった. このため, 弱勢が生じるためにはこの1塩基置換が必要であることが明らかになった. 一方, HWC2についてはHwc1-1を持たないイネへ候補遺伝子を形質転換した後, 交配によりHwc1-1を導入し雑種弱勢に関する相補性検定を行った. その結果, 交配によって得られた種子で通常の交配より激しい雑種弱勢が観察され, 候補遺伝子がHWC2であることが確認された. また, Tos17のミュータントパネルのうちHwc2-1候補遺伝子にTos17の挿入あるいはTos17のLTRの挿入がある複数の系統ではHwc1-1を持つ植物との交配で正常な個体が現れた。Hwc2-1の候補突然変異によって弱勢が生じないということからも候補遺伝子がHWC2であることが確認された. 弱勢を生じるHwc2-1のmRNAは弱勢を起こさないKatakutaraの対立遺伝子と1箇所にまとまった4塩基の置換があり, この変異によって2つのアミノ酸に置換が生じていた. この部分をKatakutara型に置換した形質転換体では弱勢が生じなかったため, この塩基置換はHwc2-1が弱勢を誘導するのに必要であることが明らかになった.

イ ネ で は HWC2 の state heritage seaborne 伝 son HWC2-1 と HWC1 の state heritage seaborne 伝 son HWC1-1 と の heritage 伝 interaction between child に よ っ て 雑 kind of weak が induced さ れ る rain palace と peak (1963). Private た ち は こ の 2 つ の reason but 伝 child に つ い て 単 し, 雑 kind of weak の メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る こ と を purpose に を line っ た, Chain to 図 を base に し て posthumous son 伝 を ground り 込 み, そ れ ぞ れ の posthumous son 伝 に つ い て form quality planning in body を with い た be 験 を line っ た. そ の results, を Hwc1-1 form quality planning in す る こ と に よ っ て artificial に 雑 kind of weak が induced で き る こ と が confirm で き た. ま た Hwc1-1 し か hold た な い type 1 salt Quito を Japan fine の salt base に buy き in え て, を Hwc2-1 a つ Japan fine に form quality planning in line を っ た と こ ろ weak は induced さ れ な か っ た. こ の た め, weak が raw じ る た め に は こ の 1 salt base displacement が necessary で あ る こ と が Ming ら か に な っ た. Side, HWC2 に つ い て は を Hwc1-1 a た な い イ ネ へ alternate heritage 伝 son を form quality planning in し た after mating に よ り を Hwc1-1 import し 雑 kind of weak に masato す る phase line set fill sex 検 を っ た. そ の results, mating に よ っ て must ら れ た seed で usually の mating よ り excitation し い 雑 kind of weak が 観 examine さ れ, Alternate heritage 伝 son が HWC2 で あ る こ と が confirm さ れ た. ま た, Tos17 の ミ ュ ー タ ン ト パ ネ ル の う ち HWC2-1 standby heritage 伝 son に Tos17 の scions into あ る い は Tos17 の LTR の scions into が あ る plural の system で は を Hwc1-1 a つ plant と の mating で normal な individual が now れ た. の alternate suddenly Hwc2-1 - different に よ っ て born weak が じ な い と い う こ と か ら も alternate heritage 伝 son が Hwc2 で あ る こ と が confirm さ れ た. Born weak を じ る の Hwc2-1 mRNA は weak を up こ さ な い Katakutara の state heritage seaborne 伝 son と 1 に by ま と ま っ た 4 salt base の replacement が あ り, こ の - different に よ っ て 2 つ の ア ミ ノ acid に replacement が raw じ て い た. こ の part を Katakutara に substitutional し た form quality planning in body で は born weak が じ な か っ た た め, こ の salt base displacement は が Hwc2-1 weak を induced す る の に necessary で あ る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

茨城大学研究者情報総覧

茨城大学研究员信息一览

イネ雑種弱勢原因遺伝子Hwc1の単離

水稻杂交弱病基因Hwc1的分离

• 发表时间: 2008
• 作者: 沖山友哉;ら
• 通讯作者: ら

イネ雑種弱勢原因遺伝子Hwc2の高密度連鎖解析および候補遺伝子

水稻杂交弱点基因Hwc2高密度连锁分析及候选基因

• 发表时间: 2008
• 作者: Xiao;X. et.al.;一谷勝之ら
• 通讯作者: 一谷勝之ら

雑種弱勢原因遺伝子Hwc1候補ORFの発現と雑種弱勢における根端分裂活性のin situ hybridizationを用いた解析

原位杂交分析杂种活力基因Hwc1候选ORF的表达及杂种活力中的根分裂活性

• 发表时间: 2007
• 作者: 鈴木主;ら
• 通讯作者: ら

Fine mapping and allelic dosage effect of Hwc1, a complementary hybrid weakness gene in rice

• DOI: 10.1007/s00122-007-0526-0
• 发表时间: 2007-05-01
• 期刊: THEORETICAL AND APPLIED GENETICS
• 影响因子: 5.4
• 作者: Ichitani, Katsuyuki;Namigoshi, Keita;Kuboyama, Tsutomu
• 通讯作者: Kuboyama, Tsutomu