コムギにおける低温要求性と凍結耐性の適応的連鎖関係の解析

小麦低温需求与抗冻性适应性关联分析

• 批准号: 17780005
• 负责人: 宅見 薫雄
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17780005/
• 关键词: パンコムギ; 低温応答; 開花; 連鎖; 対立遺伝子; 多様性; 凍結耐性

秋播き性パンコムギは出穂の低温要求性を決める遺伝子座であるVrn-1について全て劣性アリルを持ち、春播き性パンコムギはVrn-1について優性のアリルを持つ。また特に劣性のvrn-A1アリルを持つ系統は優性のVrn-A1アリルを持っ系統よりも冬期の凍結低温耐性に優れているとされる。低温凍結耐性を決める主働遺伝子Fr-1はVrn-1に連鎖して座乗する。この生育環境に対応した2つの遺伝子座(Vrn-1とFr-1)のアリル間に連鎖関係があるのか、あるとしてパンコムギの持つ3つのゲノムA,B,D全てにおいて言えるか、祖先野生種ではどうか、Vrn-1とFr-1がどの程度コムギの適応に重要なのか、これらに答えることが本研究の目的であり、本年度は特にFr-1の機能についての解析を行った。Fr-1が制御するFr-2座に座乗し転写因子をコードするWCBF2遺伝子について、これを恒常的に発現させた形質転換タバコを用いて凍結耐性発揮への直接的証明を行い下流のCor/Lea遺伝子のいくつかの転写を直接活性化することを明らかにすると共に、WCBF2がDゲノム特異的コピーであり他のCBF転写因子遺伝子と異なり進化的に中立であることを明らかにした。同様にFr-1に制御される転写因子WDREB2やWLIP19についてもそのス下レス耐性への関与と下流のCor/Lea遺伝子発現の活性化を示した。一方でWLIP19に相同性のあるWABI5についてはストレス耐性への関与と下流のCor/Lea遺伝子発現の活性化は示されたが、Fr-1とは独立に機能していると考えられた。この他にもミトコンドリアで活性酸素消去に関与するAOX遺伝子が凍結耐性に関与し品種間差異に貢献していることを示した。このFr-1とABAとの関係については総説にまとめ、Vrn-1の変異についてもコムギの栽培化と品種分化の観点から和文の論文にまとめた。

Autumn sowing き sex パ ン コ ム ギ は out meet の を low-temperature requirement definitely め る heritage 伝 stroma で あ る Vrn - 1 に つ い て full て recessive ア リ ル を hold ち, spring sowing き sex パ ン コ ム ギ は Vrn - 1 に つ い て prepotency の ア リ ル を つ. ま た に especially recessive の VRN - A1 ア リ ル を hold は つ system optimum の VRN - A1 ア リ ル を hold っ system よ り も winter の freezing cold tolerance に optimal れ て い る と さ れ る. Low-temperature freezing resistance を decision める main inheritance 伝 sub-fr-1 Vrn-1に linkage <s:1> て seat 乗する. こ の birth environment に 応 seaborne し た 2 つ の heritage 伝 stroma (と Fr Vrn - 1-1) の ア リ among ル に chain masato が あ る の か, あ る と し て パ ン コ ム ギ の hold つ 3 つ の ゲ ノ ム A, B, D whole て に お い て said え る か, wild ancestors で は ど う か と Fr, Vrn - 1-1 が ど の degree コ ム ギ の optimum 応 に important な の か, こ れ ら に answer え る こ と が の purpose this study で あ り, this year's は に Fr - 1 の function に つ い て の parsing line を っ た. Fr - 1 が suppression す る Fr - 2 bridge に 乗 し planning write factor を コ ー ド す る WCBF2 posthumous son 伝 に つ い て, こ れ を constant に 発 now さ せ た form quality planning in タ バ コ を with い て freezing tolerance 発 swing へ の line direct proof を い obscene の Cor/Lea heritage 伝 son の い く つ か の planning directly write を activeness す る こ と を Ming ら か に す る と altogether に, WCBF2 が D ゲ ノ ム specific コ ピ ー で あ り he の CBF planning write factor heritage 伝 son と different な り evolution に neutral で あ る こ と を Ming ら か に し た. With others in に Fr - 1 に suppression さ れ る planning write factor WDREB2 や WLIP19 に つ い て も そ の ス under レ ス patience へ の masato and と obscene の Cor/Lea heritage 伝 son 発 is の activeness を shown し た. Party で WLIP19 に identity の あ る WABI5 に つ い て は ス ト レ ス patience へ の masato and と obscene の Cor/Lea heritage 伝 son 発 is の activeness は shown さ れ た が, Fr - 1 と は に function independently し て い る と exam え ら れ た. こ の he に も ミ ト コ ン ド リ ア で acid active element elimination に masato and す る AOX heritage 伝 son が freezing tolerance に masato and difference between し varieties に contribution し て い る こ と を shown し た. こ の Fr - 1 と ABA と の masato is に つ い て は 総 said に ま と め, の Vrn - 1 - different に つ い て も コ ム ギ の cultivation the と species differentiation の 観 point か ら and の paper に ま と め た.

项目成果

Alteration of respiration capacity an transcript accumulation level of alternative oxidase genes in necrosis lines of common wheat

普通小麦坏死株系呼吸能力和替代氧化酶基因转录积累水平的变化

• 发表时间: 2007
• 期刊: Cenes and Genetic Systems 82(in press)
• 作者: F. Kobayashi;S. Takumi;Fuminori Kobayashi;Machiko Ishibashi;Atsushi Sugie
• 通讯作者: Atsushi Sugie

パンコムギbZIP型転写因子WABI5およびWLIP19によるCor/Lea遺伝子発現の活性化

面包小麦 bZIP 型转录因子 WABI5 和 WLIP19 激活 Cor/Lea 基因表达

• 发表时间: 2007
• 作者: 小林史典;寺嶋彰弘;宅見薫雄
• 通讯作者: 宅見薫雄

Transcriptional activation of Cor/Lea genes and increase in abiotic stress tolerance through expression of a wheat DREB2 homolog in transgenic tobacco

• DOI: 10.1007/s11248-007-9158-z
• 发表时间: 2008-10-01
• 期刊: TRANSGENIC RESEARCH
• 影响因子: 3
• 作者: Kobayashi, Fuminori;Ishibashi, Machiko;Takumi, Shigeo
• 通讯作者: Takumi, Shigeo

Mitochondrial alternative pathway is associated with development of freezing tolerance in common wheat.

• DOI: 10.1016/j.jplph.2007.04.004
• 发表时间: 2008-03
• 期刊: Journal of plant physiology
• 影响因子: 4.3
• 作者: N. Mizuno;A. Sugie;F. Kobayashi;S. Takumi

Variation of cold/freezing tolerance, Cor/Lea gene expression and vernalization requirement in Japanese common wheat

日本普通小麦耐寒/冷冻能力、Cor/Lea基因表达及春化要求的变异

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plant Breeding 126(in press)
• 作者: F. Kobayashi;S. Takumi;Fuminori Kobayashi;Machiko Ishibashi
• 通讯作者: Machiko Ishibashi