雌雄異株植物の雌花(♀)を雄(♂)化する黒穂菌の潜伏動向と花芽器官形成メカニズム

雌雄异株植物雌花（雄花）转化为雄花（雄花）的黑粉菌的孵化行为及花芽器官形成机制

基本信息

批准号：
10J06298
负责人：
藤田尚子
金额：
$ 0.9万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

雌雄異株植物ヒロハノマンテマ(Silene latifolia)における雄蕊促進メカニズムについて、Y染色体特異的STSマーカーの開発と新規黒穂菌感染花の花芽形成の2つの観点から解析を行った。ヒロハノマンテマはXY性染色体によって遺伝的に性決定する。雄花(♂、XY)では、Y染色体上の雄蕊促進機能因子により雄蕊(♂)が促進される。雌花(♀、XX)はY染色体をもたないため雄蕊は伸びない。本研究ではY染色体上の雄蕊促進機能因子の特定を目指し、マイクロサテライトを利用したY染色体特異的STSマーカーの開発を行った。得られたマーカー、SmicSy1～6(Fujita et al. 2012)のうちSmicSy6は雄蕊促進機能因子の近傍マーカーであることがわかった。雄蕊促進機能因子近傍マーカー、SmicSy6を用いてBACスクリーニングしたところ、SmicSy6を含むBACを単離することができた。今後このBACシークエンスを進めることで雄蕊促進機能因子の同定に近づくことができる。黒穂菌(Microbotryum violaceum)が雌花(♀)に感染するとY染色体をもたないにも関わらず、雄蕊が伸びる。黒穂菌は宿主植物ヒロハノマンテマの雄蕊促進機能に直接作用していると考えられる。本研究では、これら花芽形成への作用に変異を生じた新規黒穂菌変異体Mv537を単離し、感染花の花芽形成を解析した(Fujita et al. 2012)。Mv537に感染した花は花弁が完全抑制され、花弁完全抑制花「Petal-less flower」を咲かせる。Petal-less flowerには黒穂胞子をつけた雄蕊だけが発達し、その他の花芽器官は抑制されるためPetal-lessとなる。この新規黒穂菌変異体Mv537は、雌雄異株植物の雄蕊促進メカニズムの研究に有用なツールとなる。

从两个角度分析了雌雄同体植物中的雄蕊促进的机制：y染色体特异性的STS标记的发展和新的slug感染花中花芽的形成。 Hirohano Mantema由XY性别染色体遗传确定。在雄花（雄性，XY）中，雄蕊（雄性）通过Y染色体上的雄蕊功能因子促进。雌花（雌性，XX）没有Y染色体，因此雄蕊不会生长。在这项研究中，我们使用微卫星开发了Y染色体特异性的STS标记，旨在鉴定Y染色体上的雄蕊促进功能因子。在获得的标记中，Smicsy1-6（Fujita etal。2012），发现Smicsy6是雄蕊促进功能因子的附近标记。可以分离使用雄蕊促进功能因子邻域标记，Smicsy6和含有Smicsy6的BAC进行BAC筛选。通过将来继续使用该BAC序列，我们将能够识别雄蕊促进功能因素的识别。当雌花（雌性）被微生物紫皮感染时，尽管缺乏Y染色体，但雄蕊长大了。据认为，sl菌细菌直接作用于宿主植物植物植物植物的雄蕊功能。在这项研究中，我们分离了一种新型的Slug突变体MV537，该突变体对花芽的影响有突变，并分析了感染花中的花芽形成（Fujita等，2012）。感染了MV537的花朵完全抑制了花瓣，花瓣抑制的花朵“无花瓣”开花。无花瓣的花朵仅由雄蕊有斑点孢子开发，其他花蕾器官被抑制，使其无花瓣。这种新型的slug突变体MV537是研究二胺植物中雄蕊促进机制的有用工具。