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

油菜新型单侧不亲和性遗传育种分析

基本信息

批准号：
22K05581
负责人：
高田美信
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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。

今年，我们分析了UI基因座（A04染色体A04），该基因座由纳米孔序列控制新型单方面不相容性特征UIB。结果表明，Brassica Rapa具有同源基因SUI2，该基因与柱头因子SUI1非常相似，SUI1位于距UI基因座约400 kb的距离。此外，这种同源基因SUI2在表现出UIB特征的S27系列中被删除。为了研究SUI2和UIB性状的存在或不存在的关联，我们对分离的世代进行了大规模的分析，并揭示了UIB中柱头因子的候选基因是SUII1本身。目前，SUI1-3等位基因S27菌株的基因转移正在进行中。关于花粉侧因子，我们对PUI1基因进行了简单的表达和多态性分析，其中三个重叠的重叠并行发现，这是一个候选基因，发现了三个重叠的PUI1基因中的三个重叠的重叠，其中一个是一个突变，一种突变产生了刚开始的Codon 4BP，另一个是Codon和另一种表达层的突变。基于这些因素，据推测，在三个PUI1重叠基因中，名为PUI1-4的基因可能是UIB的花粉端因子因子。目前正在为PUI1-4基因的基因转移做准备。此外，由于UIB的致病基因候选物被认为是SUI1和PUI1的等位基因，因此进行了等位基因测试，以研究已知的自体不兼容因子SRK和MLPK基因和UIB性状之间的关联。结果，UIB性状在MLPK/MLPK突变体背景中消失了，人们认为UIB性状使用了与自动兼容性相同的反应系统。在这项研究中，我们透露，S29线具有MLPK突变体和自身兼容线之间的MLPK无关自身兼容机制，并发表了一篇论文。