アブラナ近郊系統間に生じた新規一側性不和合性の遺伝育種学的解析

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本年度は、ナノポアシークエンスにより新規一側性不和合性形質UIbを支配する遺伝子座であるUI遺伝子座(A04染色体)の解析を行った。その結果、Brassica rapaはUI遺伝子座から約400kbの距離に柱頭側因子SUI1と非常に似た相同遺伝子SUI2が座上していることを明らかにした。さらに、UIb形質を示すS27系統ではこの相同遺伝子SUI2が欠失していた。SUI2の存在の有無とUIb形質との関連を調査するため、大規模な分離世代の解析を行い、UIbの柱頭側因子の候補遺伝子がSUI1そのものであることを明らかにした。現在、S27系統が持つSUI1-3アレルの遺伝子導入を開始している。花粉側因子については、候補遺伝子である並列に3つの重複が見られるPUI1遺伝子の簡易的な発現解析と多型解析を行ったところ、3つ重複PUI1遺伝子のうち、一つは開始コドン後4bpにstopコドンを生じる変異が存在していること、もう一つは葯内での発現量が低いという結果を得た。これらにより、3つのPUI1重複遺伝子のうち、PUI1-4と名付けた遺伝子がUIbの花粉側原因因子ではないかと推察した。PUI1-4遺伝子の遺伝子導入に向けて準備中である。また、UIbの原因遺伝子候補が、SUI1, PUI1の対立遺伝子であると考えられたため、既知の自家不和合性関連因子であるSRK, MLPK遺伝子とUIb形質との関連性を調査するため、対立性検定を行った。この結果、mlpk/mlpk変異体背景ではUIb形質が消失したことで、UIb形質が自家不和合性と同一の反応系を利用するものと考えられた。この研究の際、mlpk変異体と自家不和合性系統との間で、S29系統がMLPK非依存的自家不和合性機構を持つことを明らかにし、論文を発表した。