イネ種間交雑における胚乳発生異常の原因自然突然変異の単離・同定とその応用

野生イネには，耐病性や環境ストレス耐性など育種資源として有用な形質(遺伝子)が潜在している．しかしながら，栽培イネとの種間交雑において生殖的隔離が発生し，育種への利用が妨げられている．種間交雑が実践できれば広範な遺伝資源の利用が可能となるため，生殖的隔離の打破は育種における重要課題の１つである．イネ研究には多様な遺伝資源や実験結果の累積といったメリットがある一方で，世代時間が長く，夏季期間以外では胚乳形質を評価することが困難であるというデメリットがあった．また，イネ種間には，塩基配列やエピジェネティックな修飾パターンなどの違いによる自然突然変異が豊富に存在しているため，目的の形質を支配する自然突然変異を同定する事は，人為突然変異の同定と比較して，より困難な仕事とされている．しかしながら，自然突然変異は完全な機能欠損ではない場合が多く，そのまま育種に利用できる可能性が高い，という利点を備えている．我々が開発したイネの屋内栽培系を用いることで，年間６世代の戻し交配や，季節や気候変動に影響されずに安定して胚乳形質を評価することが可能となる．また，オミクス解析によって網羅的に自然突然変異を検出することができる．これらによって，イネ研究や自然突然変異がもつデメリットを解消しつつ，イネ雑種胚乳における生殖的隔離の原因となる自然突然変異（ナチュラルバリエーション）の単離・同定が達成できる．本年度は，胚乳発生不全の原因遺伝子座について，年間６世代のスピードで作出した染色体断片置換系統を用いて，形質転換植物による相補性試験を進めた．しかしながら，候補遺伝子に関するコンストラクトでは，表現型の相補が認められず，さらなる候補遺伝子の捜索を進めている．

野生イネには，耐病性や環境ストレス耐性など育種資源として有用な形質(遺伝子)が潜在している．しかしながら，栽培イネとの種間交雑において生殖的隔離が発生し，育種への利用が妨げられている．種間交雑が実践できれば広範な遺伝資源の利用が可能となるため，生殖的隔離の打破は育種における重要課題の１つである．イネ研究には多様な遺伝資源や実験結果の累積といったメリットがある一方で，世代時間が長く，夏季期間以外では胚乳形質を評価することが困難であるというデメリットがあった．また，イネ種間には，塩基配列やエピジェネティックな修飾パターンなどの違いによる自然突然変異が豊富に存在しているため，目的の形質を支配する自然突然変異を同定する事は，人為突然変異の同定と比較して，より困難な仕事とされている．しかしながら，自然突然変異は完全な機能欠損ではない場合が多く，そのまま育種に利用できる可能性が高い，という利点を備えている．我々が開発したイネの屋内栽培系を用いることで，年間６世代の戻し交配や，季節や気候変動に影響されずに安定して胚乳形質を評価することが可能となる．また，オミクス解析によって網羅的に自然突然変異を検出することができる．これらによって，イネ研究や自然突然変異がもつデメリットを解消しつつ，イネ雑種胚乳における生殖的隔離の原因となる自然突然変異（ナチュラルバリエーション）の単離・同定が達成できる．本年度は，胚乳発生不全の原因遺伝子座について，年間６世代のスピードで作出した染色体断片置換系統を用いて，形質転換植物による相補性試験を進めた．しかしながら，候補遺伝子に関するコンストラクトでは，表現型の相補が認められず，さらなる候補遺伝子の捜索を進めている．