Analyses of reproduction traits in wild wheat Aegilops tauschii.

野生小麦节节草繁殖性状分析。

• 批准号: 22H02307
• 负责人: 角井 宏行
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02307/
• 关键词: タルホコムギ; 生殖形質; 花粉; ゲノムワイド関連解析; 開花; 生殖; 葯; 生殖隔離

植物の自殖化に伴って生じる自殖シンドロームや、他種の花粉の受精を拒絶する交雑親和性といった生殖関連形質は植物学的・農学的・進化学的いずれの視点からも興味深いが、それらを駆動した遺伝子の実体についてはほとんど明らかになっていない。特に世界三大穀物であるコムギで生殖形質を解析することは特に農学分野への貢献も期待できる。本研究では同一種内に自殖と他殖の形質を併せ持ち、種間交雑によってパンコムギを誕生させたタルホコムギを用いて、生殖形質を測定し、ゲノムワイド関連解析、遺伝子機能解析を行うことで生殖関連遺伝子の同定を試みる。初年度であるR4年度はタルホコムギのコアコレクション約200系統を神戸大学にて育成し、花粉関連形質を測定した。それぞれの系統から2穂を選び、1小花分の葯（3葯）を1.5mlチューブにサンプリングした。1系統あたり2小花分の葯をサンプリングした。この葯サンプルを京都大学育種学研究室に運搬し、カメラ付き実体顕微鏡によって葯の写真を取得した。この写真はのちに画像解析により葯長を計測した。続いて、葯をピンセットによって切断しtween-20溶液を加えて花粉液を作製した。この花粉液には細かいゴミおよび葯壁などの大きな細胞片が混在している。そこで目開き20μmおよび100μmのナイロンメッシュと0.5mlチューブを組み合わせて自作のカラムを作製し、余分な粒子を取り除いた。精製した花粉液をセルカウンター（CASY cell counter）にて花粉数および花粉サイズを計測した。その結果、花粉数は1小花あたり数百粒から7000粒と系統間で大きな差がみられ、同様に花粉サイズ、葯長においても系統間で多様性が見られた。

从植物学，农艺和进化的观点来看，拒绝其他物种的花粉受精的植物自我增殖和跨丰度的生殖相关性状，例如植物的自我增殖和跨丰度，但驱动它们的基因的质量都很清楚。特别是，可以期望在小麦中分析小麦的生殖特征，这些特征可以预期为农业领域做出贡献。在这项研究中，我们使用ALFOS小麦，该小麦结合了同一物种内的自我增殖和其他产生的特征，并通过种间交叉杂交，测量生殖性状，并执行全基因组关联分析和基因功能分析以识别生殖相关的基因。在第一年，科比大学种植了大约200个TALFO小麦的核心收集，并测量了与花粉相关的特征。从每个菌株中选择两只耳朵，然后在1.5 mL管中采样一朵小花动脉（3个花药）。每行采样两朵小花手机。将花药样品运送到京都大学育种实验室，并使用带有相机的立体显微镜获得了花药的照片。稍后通过图像分析测量花药长度。随后，用补间切开了花药，并添加了补间溶液以制备花粉溶液。这种花粉液包含细胞浪费和大细胞碎片，例如花药壁。因此，将具有20μm和100μm开口的尼龙网与0.5 ml管结合使用，以创建自制柱以去除多余的颗粒。使用细胞计数器（Casy Cell Counter）测量纯化的花粉液。结果，两条线之间存在很大的差异，每小花几百到7,000个pc，同样，在花粉大小和花药长度上观察到线之间的多样性。

项目成果

ライブイメージングで解明する コムギ配偶子致死遺伝子Gc2の作用機構

实时成像阐明小麦配子致死基因 Gc2 的作用机制

• 发表时间: 2023
• 作者: 角井宏行;村田和樹;内野智樹;佐藤良勝;水多陽子;那須田周平
• 通讯作者: 那須田周平

コムギ配偶子致死遺伝子Gcの機能解析

小麦配子致死基因Gc的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 角井宏行;村田和樹;佐藤良勝;水多陽子;那須田周平
• 通讯作者: 那須田周平