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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

水稻种间杂种胚乳发育异常自然突变的分离鉴定及其应用

基本信息

批准号：
12J09954
负责人：
大西孝幸
金额：
$ 2.32万
依托单位：
Yokohama City University (2014)Nara Institute of Science and Technology (2012-2013)
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

项目摘要

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．

Wild イネには, disease resistance and environment ストレス tolerance など breeding resources として useful なmorphological quality (relics) が potential している.しかしながら, cultivation イネとのinterspecies cross 雑においてreproductive isolation が発生し, breeding へのutilization が hinder げられている． The possibility of interspecific cross-fertilization and utilization of resources, and the breaking of reproductive isolation are important issues in breeding.イネ Research に様な伝 Resource や実験 result の accumulation といたメリットがある one side で, generation time がLong く, outside the summer period, では endosperm shape を evaluation 価することが difficulty であるというデメリットがあった.また, イネinterspecies には, やエピジェネティックな modification of the base arrangementパターンなどのviolationいによるnatural sudden changeが豊富にexistingしているため, purpose のmorphological quality を control する natural sudden change を same determination する thing は, man-made sudden change の same determination と comparison して, より difficulty な official affairs とされている.しかしながら, nature suddenly changed は completely な functional impairment ではない occasions が many く, There is a high possibility of using the breeding method, and the advantage of the breeding method is high. I am using the indoor cultivation system of 々が开発したイネの, and the 6 generations of the year are mated, Seasonal and climatic changes have an impact on the stability of the endosperm and the quality of the endosperm.また, オミクスANALYZE によって The nature of the net suddenly changed を検出することができる.これらによって, イネ research やnatural sudden change がもつデメリットをsolved しつつ, イネ鑑 kind of endosperm におけるThe cause of reproductive isolation is the sudden change of nature (ナチュラルバリエーション), the separation and the achievement of the same determination. This year, the cause of incomplete endosperm agenesis was left to the child, and the chromosome fragment replacement system was made and used in the sixth generation of the year.しかしながら, candidate 伝子に关するコンストラクトでは, phenotypeのphase complements がcognize められず, さらなる candidate supplement 伝子の捜SO を进めている.