Interspecific hybrid production and genetic analysis using self-compatible common buckwheat line as female parent

以自交亲和普通荞麦系为母本的种间杂交生产及遗传分析

• 批准号: 19580003
• 负责人: MINAMI Mineo
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19580003/
• 关键词: ソバ; 種間雑種; 遺伝子; ソバ属; 脱粒性; STSマーカー; 自家和合性; 自家不和合性; 胚珠培養

本研究は,自家不和合性を持つため育種における選抜効率が悪い普通ソバ(F.esculentum)に,自家和合性をもつ近縁野生種(F.homotropicum)およびダッタンソバ(F.tataricum)との種間交雑により自家和合性を導入して自家和合性の普通ソバ系統を育成し,選抜効率の向上と,種間交配による有用形質の導入を組み合わせることにより,普通ソバの欠点を克服した画期的な新品種の開発を可能にする有用系統を育成することを目的とした.胚珠培養によりダッタンソバ(F.tataricum)と普通ソバの種間雑種を新たに作出した.両種間の雑種は作出が困難で,屋外で旺盛な生育を示し,F2種子を得たのは世界で初めてであり、大きな成果である.F.tは自家和合性の栽培種であり,種子の脱粒性が無く,ルチン含量が高いことから野生種F.homotropicumとの種間雑種由来の自家和合性系統よりも有用性が高い.また,ダッタンソバは耐湿性,耐寒性に優れた宿根ソバ(F.cymosum)との交雑親和性が高いことから,この種間雑種は普通ソバにF.cの持つ有用特性を導入するための橋渡し植物としての有用であると考えられる.この種間雑種のルチン含量を測定したところ,F1植物は普通ソバと同等の含量を示し,ダッタンソバの高ルチン含量特性が劣性であることを明らかにした.F_2において同形花型自家和合性個体と長柱花型自家不和合性個体が分離し,ダッタンソバの持つ自家和合性遺伝子をS^tと仮定すると,普通ソバの持つ自家不和合性遺伝子S,sに対してS>S^t>sの優劣関係であると推察した.さらに、この種間雑種とF.h由来の自家和合性普通ソバ系統を交配して,S,sおよび自家和合性遺伝子S^hとS^tを併せ持つ3元種間雑種を作出した。F_2世代以降における自家和合性の分離を調査することでソバ属全体における自家(不)和合性の遺伝様式を解明できる有用な研究材料を育成した普通ソバとダッタンソバはともに栽培種であり,種子の脱粒性が無いにもかかわらず,F_1植物において脱粒性が発現した.F_2において非脱粒性個体と脱粒性個体に分離し,F_3において非脱粒性の固定系統が得られた。したがって,(非)脱粒性は少数の主動遺伝子により支配されていることが明らかになった.そこで、特異的プライマーを用いて脱粒性遺伝子を同定し,ソバ属における脱粒性について考察するために,それぞれの種間雑種からDNAを抽出した.ソバ属の脱粒性はSht1, Sht2, Sht3の3つの遺伝子座により支配されていると報告されており、普通ソバは非脱粒性遺伝子sht1をホモに持つことで非脱粒性を発現しているとされている.したがって,ダッタンソバはsht2,またはsht3をホモに持つと予想された.そこでsht1と連鎖するSTSマーカーを用いて脱粒性遺伝子の同定を行った.その結果,ダッタンソバはSHT1を持たないことが確認された.したがって,ダッタンソバと普通ソバの種間雑種で発現した脱粒性は,これまでの説では説明できないことが明らかになった.そこで、ソバ属における脱粒性および自家不和合性,異型花柱性の遺伝様式を統一的に把握するために,普通ソバとダッタンソバ,F.homptropicum,および宿根ソバ(F.cymosum)との種間雑種の間の交配を行い,3元,あるいは4元種間雑種の作出を行った.作出したこれらの雑種における表現型とDNAマーカーによる遺伝子の解析を22年度から開始する予定である.

In this study, we found that the selection efficiency of hybrid rice was very good.(F.esculentum)(F.homotropicum)およびダッタンソバ(F.tataricum) and interspecific cross, introduction of self-compatibility, breeding of common good systems with self-compatibility, improvement of selection efficiency, introduction of useful traits, combination of combinations, overcoming of shortcomings of common good systems, possible development of new varieties, and breeding of useful systems. The ovule culture was carried out in a new way by F.tataricum. F2 seeds are obtained from the world, and the fruits are large.F.t seeds are cultivated from their own and compatible species, and the threshing properties of seeds are free. The content of seeds is high. F.homotropicum is highly useful. In addition, the interspecific plant F.cymosum has high cross compatibility, and its useful properties are introduced into the plant. F1 plants were found to have a high content of isozymes and a low content of isozymes. F2 plants were found to have a high content of isozymes and a low content of isozymes and a low content of isozymes and a high content of isozymes. F2 plants were found to have a high content of isozymes and a low content of isozymes and a low content of isozymes and a high content of isozymes. F2 plants were found to have a high content of isozymes and a low content of isozymes and a high content of isozymes. S>S^t> S> S The interspecific species F.h originated from the common mating system of self-compatible species S^h S^t and maintained 3-element interspecific species F. h F_2 generations were investigated for the separation of self-threshing and self-threshing properties. F_2 generations were investigated for the separation of non-threshing and non-threshing individuals. F_3 is a non-threshing fixed system. The (non) threshing nature is dominated by a small number of active seeds. DNA extraction from the interspecific DNA was performed by the same method as that used in the study of threshingability. The Threshing Gene Sht1, Sht2, Sht3 of the genus is dominated by the non-Threshing Gene Sht1. The first time I saw you, I thought I was going to be there. The linkage mechanism of the two genes was discussed. As a result, SHT1 was confirmed. It's a good idea to have a good seed, a good seed, and a good seed. The species of F. homitropicum and F.cymosum are interspecific and interspecific. The species of F. homitropicum are interspecific and interspecific. The analysis of the gene expression in the 22-year-old was determined.

项目成果

Characterization of interspecific hybrid between F. tataricumand F. esculentum

鞑靼与番茄种间杂种的鉴定

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Biological Sciences 9(2)
• 作者: Asaduzzaman;M.;Minami;M.;Matsushima;K.;Nemoto;K.
• 通讯作者: K.

ダッタンソバと普通ソバの種間雑種における脱粒性の発現

达塔荞麦与普通荞麦种间杂种脱落能力的表达

• 发表时间: 2010
• 作者: Asaduzzaman;M.;Minami;M.;Matsushima;K.;Nemoto;K.;成澤嘉朋・中村貞二・国分牧衛;南峰夫・O. Saritnum・山元久明・河村篤紀・林憲弘・松島憲一・根本和洋
• 通讯作者: 南峰夫・O. Saritnum・山元久明・河村篤紀・林憲弘・松島憲一・根本和洋

An in vitro ovule culture technique for producing interspecific hybrid between tartary buckwheat and common buckwheat

苦荞与普通荞麦种间杂交的离体胚珠培养技术

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Biological Sciences 9
• 作者: M. Asaduzzaman;M. Minami;K. Matsushima;K. Nemoto
• 通讯作者: K. Nemoto

Characterization of interspecific hybrid between F. tataricum and F. esculentum

F. tataricum 和 F. esculentum 种间杂种的特征

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Biological Sciences 9
• 作者: M. Asaduzzaman;M. Minami;K. Matsushima;K. Nemoto
• 通讯作者: K. Nemoto

An in vitro ovule culture technique for producing interspecific hybrid be tween tartary buckwheat and common buckwheat

苦荞与普通荞麦种间杂种离体胚珠培养技术

• 发表时间: 2008
• 作者: Minami;M.
• 通讯作者: M.