Research for genes related to precocious flowering in Citrus, its molecular mechanism and application to male sterile plant breeding

柑橘早花相关基因及其分子机制及其在雄性不育育种中的应用研究

基本信息

批准号：
18380026
负责人：
WAKANA Akira
金额：
$ 11.29万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

(1) 珠心胚実生を用いた幼樹開花条件と非幼樹開花条件の確立 : 4ヶ月齢のグレープフルーツ珠心胚実生を各種温度条件下で生育させた結果、15℃, 20℃および10℃(8時間)/20℃(16時間)で幼樹開花が起きた。また、1ヶ月毎に播種したグレープフルーツ珠心胚実生を10℃以下にさがらないように設定した温室で生育させた結果, 8月播種の実生が最も高い幼樹開花率を示した。1年生実生は9月に基部に2-3葉を残して切り戻し、腋芽を7-8葉展開させ、野外で冬期の低温に遭遇させることによって2年目の春にも連続して幼樹開花させることができた。以上のことから、11月播種の数ヶ月齢実生では展葉数が6葉以上で昼/夜温が20/10℃が幼樹開花条件(25℃では非幼樹開花条件)、9月切り戻し1年生実生では新梢葉数が6葉以上で冬期の自然外条が幼樹開花条件(25℃では非幼樹開花条件)であることが分かった。(2) 幼樹開花性に関連する候補遺伝子群の探索 : 11月播種の数ヶ月齢実生を幼樹開花条件と非幼樹開花条件下で、秋季切り戻し1年生実生を幼樹開花条件と非幼樹開花条件下でそれぞれ生育させ、翌年1月にカンキツ実生の茎頂と葉を供試し, 全mRNAを抽出し、逆転写酵素でDNAとした後、多数のランダムプライマーを用いてPCRを行った。ディファレンシャルディスプレイされる候補遺伝子断片は非常に多数あり、しかも発現が不安定なものが非常に多く見られた。このため、幼樹開花実生に特異的なDNA候補断片は見出せなかった。(3) 幼樹開花性と雄性不稔性の遺伝解析 : 雑種実生群について幼樹開花実生と雄性不稔実生の分離を調査した。幼樹開花性は劣性ホモで発現すると推察されたが、実生の生育状況に影響される形質であったために正確な遺伝様式は決定できなかった。幼樹開花性関連遺伝子をヘテロに持つ多数のカンキツ品種群を確認した。イヨカン、クレメンティン、河内晩柑、スダチが細胞質稔性回復因子を持つこと、多数のカンキツ品種が雄性不稔核遺伝子に関してヘテロであることが明らかとなった。(4) 雄性不稔性に関するDNAマーカーの探索 : HY16xグレープフルーツの交配から得た幼樹開花(雄性不稔と雄性稔性)実生を供試して, DNAマーカーを探索した。その結果、雄性不稔遺伝子が座乗するグレープフルーツの相同染色体のそれぞれで連鎖地図を作出した。

(1) 核果苗木苗开花条件和非幼苗开花条件的建立：将4月龄的柚子核果苗在不同温度条件下培育，结果在15℃、20℃和10℃下出现苗木开花。 ℃（8小时）/20℃（16小时）。此外，由于在温室中每月播种柚子幼苗，以免温度低于10℃，因此8月份播种的幼苗显示出最高的幼苗开花率。一年生苗于9月份剪去，基部留2-3片叶，腋芽长出7-8片叶，第二年春天让幼苗继续长成幼树。冬天的低温我能让它开花。由上可知，对于11月份播种的月龄苗，展开叶数为6片以上，昼夜温度为20/10℃为幼花条件（25℃为非幼花条件）。开花条件），9月份剪去，对于返还的一岁苗，新梢叶数在6片以上，发现冬季自然外排是幼花的条件（非幼苗）。 25℃开花）。 (2)寻找与苗木开花能力相关的候选基因：11月份播种的数月苗在苗开花条件和非幼开花条件下进行测试，秋季剪枝的1年生苗在苗开花条件下进行测试每个幼苗在非开花条件下生长，并在次年1月对柑橘幼苗的茎尖和叶子进行取样，并使用逆转录酶将其转化为DNA，然后使用大PCR进行PCR。随机引物的数量。存在大量可以差异显示的候选基因片段，并且其中许多片段被发现表达不稳定。因此，没有发现特定于幼苗的候选DNA片段。 (3)幼花和雄性不育的遗传分析：在一组杂交苗中研究了幼花幼苗和雄性不育苗的分离。假设幼苗开花在隐性纯合子中表达，但由于该性状受到幼苗生长条件的影响，因此无法确定确切的遗传模式。我们鉴定出大量具有与幼苗开花相关的杂合基因的柑橘品种群体。据透露，Iyokan、Clementine、Kawachi Bankan 和 Sudachi 具有细胞质育性恢复因子，并且许多柑橘品种的雄性不育核基因是杂合的。 (4)寻找与雄性不育相关的DNA标记：使用从HY16x柚子杂交获得的幼花(雄性不育和雄性可育)幼苗来搜索DNA标记。结果，为雄性不育基因所在的每个柚子同源染色体创建了连锁图谱。