Molecular and biological analyses of a homeotic mutant and the regulation of floral organ formation in asparagus

芦笋同源突变体的分子和生物学分析以及花器官形成的调控

基本信息

批准号：
17380014
负责人：
MASUDA Kiyoshi
金额：
$ 10.53万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17380014/
关键词：
asparagus PCR marker quantitative PCR supermale line MADS-box genes floral organs 雄性マーカー超雄性性判別ホメオティック変異 MADS-Box 遺伝子雌雄性 ABCモデル MADS-Box遺伝子 in situ ハイブダイゼーション

项目摘要

The gender of asparagus is known to be determined by a male active factor M. Some lines of asparagus cultivars carry a homozygous genotype for M. These lines are practically called supermale, since all of the progeny express male phenotype, when pollens from these lines have been used for pollinaton. Therefore, the establishment of supermale lines of asparagus has been tried, in order to produce seed populations only with male genotype. To isolate the homozygous genotype on M male asparagus plants with andromonoecous phenotype, which are able to seed by self-fertilization, have been used. However, lines with flowers capable of self-fertilization are extremely infrequent, and the establishment of supermale lines strongly depends on cultivars. Asparagus differentiate flowers initially as hermaphroditic morphology, and then mature into female and male flowers by degeneration of the inappropriate floral organ. The identity of floral organs is regulated under the expression of MADS-box genes. Flowers set on a line of 'Gold Schatz' (GS#2) form carpel-like organs at whorl 3, and the reduced expression of class-B genes was found to relate the homeotic change. In addition, floral organs at whorl 3 of 'GS#2' escape the possible degeneration and continue to develop until maturation. The progeny obtained by mating with wild-type asparagus showed only normal phenotype, suggesting that the mutation must be recessive. In future, the establishment of methodology to produce progeny showing the homeotic change may be required. On the other hand, for readily applicable research, we examined diagnostics of female and male asparagus. As a result, the utilization of DNA markers may be efficient for identifying gender of asparagus plants at the juvenile stage. Furthermore, supermale individuals were distinguishable from male individuals by quantitative PCR using the DNA markers, suggesting that supemale carries homozygous genotype on male-activating factor M.

已知芦笋的性别是由男性活性因子M确定的。一些芦笋品种携带纯合子基因型的。这些线实际上称为超级男性，因为所有后代的表达男性表型，当这些线的花序都用于花粉中。因此，已经尝试了建立芦笋的超级芦笋线，以便仅用男性基因型产生种子种群。为了分离M雄芦笋植物的纯合基因型，使用雄激素表型，可以通过自我施用来播种。然而，具有自我施用的花的线极为频繁，超级矿物线的建立很大程度上取决于品种。芦笋最初将花与雌雄同体的形态区分开，然后通过不适当的花器官退化成熟成雌花和雄花。花器的身份受到MADS-Box基因的表达调节。花上的花在“金schatz”（GS＃2）的线上，形成了螺纹3的皮层状器官，发现B类基因的表达减少与同型变化有关。此外，'GS＃2'的螺纹3的花器避免了可能的变性，并继续发展直到成熟。通过与野生型芦笋交配获得的后代仅显示正常表型，表明该突变必须是隐性的。将来，可能需要建立产生后代的方法论。另一方面，为了容易适用的研究，我们检查了雌性和雄性芦笋的诊断。结果，DNA标记物的利用可能有效地在少年阶段鉴定芦笋植物的性别。此外，使用DNA标记的定量PCR可以与雄性个体区分开，这表明Supemale在男性激活因子上携带纯合基因型。

项目成果

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专利数量（0）

DNAマーカーを用いたアスパラガス雌雄判別法の簡便化と近縁種への応用

利用DNA标记简化芦笋性别判别方法及其在相关物种中的应用

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Asada;et al.;T. Ito;T. Fukuda;T. Fukuda;T. Fukuda;N.Murata et al.;安達由美子;Y. Adachi;安達由美子;中山北斗;林有子;安達由美子;菅野明
通讯作者：
菅野明

アスパラガスホメオティック突然変異'GS2'の交雑後代における変異回復について

关于芦笋同源异型突变“GS2”杂交后代的突变恢复

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Asada;et al.;T. Ito;T. Fukuda;T. Fukuda;T. Fukuda;N.Murata et al.;安達由美子;Y. Adachi;安達由美子
通讯作者：
安達由美子

Potential of interspecific hybrids in Asparagaceae.

天门冬科种间杂种的潜力。

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Acta Horticulturae 776
影响因子：
0
作者：
三浦励一;寺内良平;三浦励一(分担執筆);三浦励一(分担執筆);T. Sonoda;T. Ito
通讯作者：
T. Ito

Interspecific hybrid between garden asparagus and Asparagus kiusianus, whichi is domestic species in Japan

花园芦笋与日本国产芦笋 Asparagus kiusianus 的种间杂交

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Asada;et al.;T. Ito;T. Fukuda;T. Fukuda;T. Fukuda;N.Murata et al.;安達由美子;Y. Adachi;安達由美子;中山北斗;林有子;安達由美子;菅野明;K. Masuda;H. Nakayama;Y. Hayashi;Y. Adachi;A. Kanno;林有子;伊藤卓朗;T. Ito;T. Sonoda;Y. Hayashi;T. Ito
通讯作者：
T. Ito

Potential of interspecific hybrids in the genus Asparagus