ニホンナシの自家不和合性を制御する花粉側S遺伝子の同定と自他認識機構の解明

控制日本梨自交不亲和性的花粉S基因的鉴定及自交-异体识别机制的阐明

基本信息

批准号：
06J00780
负责人：
岡田和馬
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J00780/
关键词：
ニホンナシ自家不和合性 S-RNase F-boxタンパク質遺伝子 BAC 自家和合性欠失 F-box DNAマーカー

项目摘要

ナシやリンゴの自家不和合性は、自家結実を阻害するので果樹生産上問題となっており、その分子機構を解明することは、植物の生殖機構を理解し、結実管理へ応用する上で重要である。ニホンナシの自家不和合性は、雌しべ側S遺伝子と花粉側S遺伝子の組であるSハプロタイプに制御される。雌しべ側S遺伝子としてS-RNaseが同定されているが、花粉側S遺伝子はまだ同定されていない。これまでに、雌しべ側の自家和合性変異体'おさ二十世紀'(S2S4sm)由来のS4smハプロタイプの解析から、花粉側S4遺伝子はS4-RNaseの上流48kb以上あるいは下流188kb以上離れた位置に存在することを明らかにしている。花粉側S4遺伝子を同定するため、S4-RNase周辺のBACコンティグを構築し、欠失領域外の塩基配列を解析したところ、S-RNase型の自家不和合性を示す他の植物の花粉側S遺伝子(SLF/SFB)と相同性を示す5つのF-boxタンパク質遺伝子が見出された。これらはいずれも花粉で特異的に発現していたことから、ニホンナシの花粉側S遺伝子の有力な候補と考えられた。また、5つのF-boxタンパク質遺伝子からSハプロタイプ間で多型を持つ花粉側S遺伝子を絞り込むため、'長十郎'からBACライブラリーを作製し、S2-RNaseの上流255kbから下流275kb以上、S3-RNaseの上流214kbから下流297kb以上をカバーするBACコンティグを構築した。

梨和苹果的自我兼容性抑制了自我果实，是果树生产中的一个问题，阐明其分子机制对于理解植物的生殖机制并将其应用于实现管理非常重要。日本梨中的自我兼容性由S单倍型控制，S单倍型是雌蕊基因和花粉基因的组合。 S-RNase已被鉴定为雌蕊的基因，但尚未鉴定出花粉基因。到目前为止，对雌蕊侧自相传器的突变体“ 20世纪OSA”（S2S4SM）得出的S4SM单倍型的分析表明，花粉端S4基因位于上游48 kb上游或下游188 kb的位置。为了鉴定花粉侧S4基因，构建了S4-RNASE周围的BAC重叠群，并分析了缺失区域以外的基本序列。发现五个F-box蛋白基因与其他表现出S-RNase类型自身免疫性不相容性的其他植物的花粉侧基因（SLF/SFB）是同源的。由于所有这些都在花粉中特别表达，因此它们被认为是日本梨中花粉侧基因的有前途的候选者。此外，为了缩小从五个F-box蛋白基因的S单倍型之间具有多态性的花粉侧S基因，从“ Chojuro”和S2-RNase的255 kb上游和275 kb的S2-RNase和214 kb s3-kb s3-Rnase和275 kb的S3-kbnase和275 kb的S3-RNase和275 kb的BAC中制备了一个BAC库，并覆盖了255 kb上游。