遺伝子リテラシー育成のためのキュウリの性分化に関する遺伝教材の開発と実践

黄瓜性别分化遗传教材的开发与实施，培养遗传素养

基本信息

批准号：
22K02948
负责人：
山崎聖司
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Fukuoka University of Education
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 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、F遺伝子を識別できる優性および共優性DNAマーカーを用いて、キュウリの性表現型の遺伝とF遺伝子の遺伝を関連づけて学習できる新しい遺伝教材を開発することを目的としている。栽培品種である雌性型キュウリ5品種（夏節成、加賀節成、聖護院節成、ドカナリ千成、フレスコ100）について、各個体の20節位までに分化する花の性別を調査し、雄花と雌花の割合を算出した。また、F遺伝子を識別できる優性または共優性DNAマーカーをプライマーとして用いて、PCR反応を行いF遺伝子の保有状況（FF、Ff、ff）を調査した。その結果、夏節成、加賀節成、聖護院節成は、混性型（雄花形成率約60%）であったのに対して、ドカナリ千成とフレスコ100は、完全雌性型（雄花形成率0%）であった。また、夏節成、加賀節成、聖護院節成は、F遺伝子を持たない（ff）のに対して、ドカナリ千成はF遺伝子をホモ（FF）に持ち、フレスコ100はF遺伝子をヘテロ（Ff）に持つことが明らかとなった。このことから、上記のキュウリ5品種において、F遺伝子をヘテロまたはホモに持つと完全雌性型になることが示唆された。次に、フレスコ100（Ff）の第4葉展開期の茎頂に、1.0mMの硝酸銀（AgNO3）50μlを1日に1回、合計で3回（3日間）処理して雄花を誘発し、フレスコ100（Ff）の雄花と雌花を交配（自殖）させ、自殖種子を得た。現在、この自殖種子を播種して育成している。

本研究的目的是利用可识别F基因的显性和共显性DNA标记来开发新的遗传教材，用于通过将黄瓜性表型的遗传与F基因的遗传联系起来进行学习。我们调查了 5 个栽培雌性黄瓜品种（夏节精、加贺节成、圣护院节成、Dokanari Sensari 和 Fresco 100）的每个个体第 20 个节点分化的花的性别，并确定它们是否是雄花的比例。计算了雌花的数量。另外，使用可识别F基因的显性或共显性DNA标记作为引物，进行PCR反应以调查F基因(FF、Ff、ff)的状态。结果，Natsu-Setsunari、Kaga-Setsunari 和 Shogoin-Setsunari 为混合型（雄花形成率约 60%），而 Dokanari Sensari 和 Fresco 100 为完全雌性（雄花形成率 0%）。。另外，夏成、加贺刹成、圣护院不具有F基因(FF)，而Dokanari Sensari具有纯合子(FF)的F基因，Fresco 100具有杂合子(FF)的F基因。）。这表明，在上述5个黄瓜品种中，如果F基因是杂合或纯合，则黄瓜完全变成雌性。接下来，用50μl 1.0mM硝酸银(AgNO3)处理第四叶期的Fresco 100(Ff)的茎尖，每天一次，总共3次(3天)，诱导雄花和雌花。 Fresco 100 (Ff) 的花进行杂交（自体受精）以获得自体受精种子。目前，这种自花受精的种子正在播种和栽培。