テンサイＯｗｅｎ型細胞質雄性不稔性に働く新規花粉稔性回復遺伝子の研究

作用于甜菜Owen型细胞质雄性不育的新型花粉育性恢复基因的研究

• 批准号: 12J06444
• 负责人: 本間 雄二朗
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J06444/
• 关键词: 細胞質雄性不稔性; 稔性回復遺伝子; テンサイ; 育種学; 細胞質雄性不稔

テンサイOwen型細胞質雄性不稔性(CMS)には複数の花粉稔性回復遺伝子(Rf)が関わるが、その遺伝子クローニングはRf1を除いてなされていない。Owen型CMSに対するRfが複数あるのならば、それはいかなる機能を持つ遺伝子であるのか、また、いかなる機構により花粉稔性を回復させるのか興味深い。申請者はRf1とは異なる、花粉稔性回復に寄与する単一の遺伝因子Rf2を遺伝学的に同定している。Rf2の分子的実態を明らかとし、その機能および作用機序を解明することを目的としている。平成26年度は、前年度同定したRf2候補ORFであるORF8の機能を明らかとするため、CMV35Sプロモーターに連結した構成的発現コンストラクトを作製したが、なぜか形質転換体が得られなかった。それゆえ、熱ショックタンパク質のプロモーターに連結し、高温ストレス下でのみ強発現するコンストラクトを導入し、形質転換体を得た。また、ORF8ゲノム断片を形質転換したCMSテンサイは、春化処理の後開花させた。RT-PCRにより花芽での導入ORFの発現を確認したが、稔性回復は確認できなかった。形質転換系統は稔性回復への応答が小さい事が事前に明らかであり、Rf2の応答性が高い系統と掛け合わせにより後代種子を得た。今後、この集団の稔性調査を行う。また、Rf2による稔性回復機構の調査のため、正常葯、不稔葯、Rf1およびRf2稔性回復葯を用いてRNA-seqにより全葯転写産物の発現を比較解析した。すると、Rf1回復葯は正常葯に似ておりRf2回復葯は15個の転写産物を除き不稔葯に似ていた。この結果はRf2の稔性回復機構がRf1とは異なる事およびRf2による回復に必要な遺伝子を絞り込んだ事を示唆する。Rf2の作用とこれら15個の遺伝子の直接的な関係の解明が今後の課題となったが、もし明らかとなればCMS現象の分子機構の理解に近づくだろう。

Owen type cytoplasmic male sterility (CMS) is the most common form of pollen fertility reversion gene (Rf). Owen-type CMS has the function of maintaining the pollen fertility and restoring the pollen fertility. The applicant shall submit a request for Rf1, Rf2 and Rf3 for pollen fertility recovery. The molecular state, function and mechanism of Rf2 are explained. In 2006, the same time as in the previous year, Rf2 candidate ORF8 function was determined. CMV35S candidate ORF 8 function was determined. For example, the temperature of the heat exchanger is higher than the temperature of the heat exchanger, and the temperature of the heat exchanger is higher than the temperature of the heat exchanger. ORF8 is a new type of flower. RT-PCR was used to confirm the expression of ORFs introduced into flower buds and to confirm the recovery of flower buds. The quality of the system can be improved by improving the quality of the system and improving the quality of the system. In the future, the Group will conduct a thorough investigation. Comparative analysis of the development of RNA-seq in the study of Rf1, Rf2, Rf2, Rf3, Rf4, Rf5, Rf6, Rf7, Rf8, Rf9, Rf9, Rf9, Rf1 and Rf2 are similar to each other, and 15 of them are similar to each other. The results show that Rf1 and Rf2 have different recovery mechanisms, and that Rf2 has different recovery mechanisms. The role of Rf2 in understanding the direct relationship between the 15 genes and CMS phenomena is a key issue in the future.

项目成果

テンサイOwen型細胞質雄性不稔性におけるRf2がもたらす花粉稔性回復過程の分子的解析

Rf2引起甜菜Owen型细胞质雄性不育花粉育性恢复过程的分子分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 本間雄二朗;田口和憲;内山大輔;久保友彦
• 通讯作者: 久保友彦

テンサイOwen型細胞質雄性不稔性に作用する稔性回復遺伝子Rf2座の塩基配列解析と遺伝子予測解析

影响甜菜欧文型细胞质雄性不育的育性恢复基因Rf2位点的核苷酸序列分析和基因预测分析

• 作者: 本間雄二朗;田口和憲;樋山肇;栗野里香;浜田宏之;久保友彦; 三上哲夫
• 通讯作者: 三上哲夫

RNA-seqによるテンサイOwen型細胞質雄性不稔系統と可稔系統の葯遺伝子発現比較解析

RNA-seq比较分析甜菜Owen型细胞质雄性不育系和可育系花药基因表达

• 发表时间: 2014
• 作者: 本間雄二朗;田口和憲;久保友彦
• 通讯作者: 久保友彦

Genetic analysis and characterization of Rf2 region containing a novel restorer-of-fertility gene for Owen cytoplasmic male sterility in sugar beet

甜菜欧文细胞质雄性不育中含有新型生育力恢复基因的 Rf2 区域的遗传分析和表征

• 发表时间: 2012
• 作者: Yujiro Honma;Kazunori Taguchi;Hajime Hiyama;Rika Yui-Kurino;Tetsuo Mikami;Tomohiko Kubo;本間雄二朗;本間雄二朗;本間雄二朗;本間 雄二朗;本間 雄二朗;本間 雄二朗;本間 雄二朗;本間 雄二朗;本間 雄二朗;本間 雄二朗;本間 雄二朗
• 通讯作者: 本間 雄二朗

テンサイOwen型細胞質雄性不稔性に働くRf2座の遺伝子予測解析と特徴づけ

负责甜菜欧文型细胞质雄性不育的 Rf2 位点的基因预测分析和表征

• 作者: 本間雄二朗;田口和憲;樋山肇;栗野里香;浜田宏之;久保友彦;三上哲夫
• 通讯作者: 三上哲夫