アブラナ科植物における自家和合性変異体を用いた新規Ｓ下流因子の単離と解析

利用十字花科植物自交亲和突变体分离和分析新型 S 下游因子

• 批准号: 16J01836
• 负责人: 辺本 萌
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J01836/
• 关键词: アブラナ科植物; 自家不和合性; 遺伝学

アブラナ科植物の自家不和合性（Self-incompatibility: SI）は，雌しべが自己花粉と非自己花粉を識別し，自己花粉との受精を回避する機構であり，多くの植物種において一遺伝子座S複対立遺伝子系により制御されていることが明らかとなっている．この自他認識因子の同定以降，SI研究領域における世界的な興味は自他認識以降で働く新規S下流因子の単離にシフトしているが，これまでに下流因子として単離された因子は数個のみであり，SI機構の全貌は未だ不明である．申請者は，既知因子以外の因子に変異が生じて和合化（Self-compatibility; SC）したと考えられているTSC4・TSC28系統の解析を行い，新規の自家不和合性に関わる因子の同定を目指した．原因遺伝子を１つに絞って解析を進めているTSC28系統については，候補遺伝子が自家不和合性に関係する因子かどうかを証明するため，RNAiベクターを用いた形質転換体の作出を行った．形質転換体の解析により，候補遺伝子の発現抑制により和合性化した表現型を観察することができた．しかし統計的に有意な結果は得られていないため，形質転換個体数を増やす必要がある．TSC4系統については，RAD-seq解析を行いQTLマッピングを行ったところ，第７染色体上と第９染色体上にQTLが検出された．第７染色体上にはS遺伝子が座乗しておりS遺伝子座の変異だと考えられたが，S遺伝子のコード領域に変異はなく，RNAゲルブロット分析により発現量の確認ができた．このことからTSC4系統は，S遺伝子座以外の複数の遺伝子の変異によって和合化していることが示唆された．

Self-incompatibility (SI) in plants of the family Bretaceae is a mechanism for female to recognize self-pollen and non-self-pollen, for self-pollen and fertilization avoidance, and for multiple plant species to control the progeny of a genetic locus. Since the identification of other cognitive factors, the world's interest in the field of SI research has been reduced to the separation of downstream factors from other cognitive factors. There are several downstream factors and separate factors, and the overall picture of the SI organization is still unclear. The applicant shall, in addition to the known factors, produce differences in Self-compatibility (SC) and analysis of the TSC4·TSC28 system, and in addition to the new regulations, specify the identity of the factors related to self-compatibility. TSC28 system analysis of the cause of RNAi is carried out in the context of the candidate gene and the relationship between the candidate gene and the attribute. The analysis of morphological changes, the suppression of the occurrence of candidate genes, and the detection of phenotypes. QTL analysis of RAD-seq on chromosome 7 and QTL analysis on chromosome 9 were performed. On chromosome 7, the S gene locus was identified by RNA analysis. The TSC4 system is composed of a plurality of genes outside the S gene locus and a plurality of genes outside the S gene locus.