公募研究班

合成8倍体コムギ成立に関わる交雑種子形成の成否決定機構の解明

高等植物では異質倍数性進化が新たな種の成立において重要な原動力となっているが、2つの異なる近縁種間の雑種形成がそのスタートとして重要であり、発芽可能な交雑種子の形成は必須である。コムギ・エギロプス属は種間交雑に続く異質倍数性進化によって過去に何度も新種を誕生させてきた。しかし、近縁種のゲノムは2倍体レベルで分化しており、全ての交雑組み合わせで自由に雑種が作出できるわけでも異質倍数体を育成できるわけでもない。我々はこれまでにパンコムギを生み出した二粒系コムギとタルホコムギの交雑及び異質6倍体化について、主に種間雑種の生育阻害のトラスクリプトーム解析と原因遺伝子の精密マッピングを行ってきた。現在、タルホコムギ以外の近縁2倍種でも異質倍数体を人為的に作出しているが、雑種の健全な生育とその後の染色体倍加、倍加染色体の安定した後代への伝達に問題が生じる場合が多い。このような隔離障壁を越えることのできたごく一部のタルホコムギ系統のみがパンコムギの親となれたことが推察される。一方で、二粒系コムギに近縁4倍体種の花粉を交雑した場合、交雑種子が正常に形成されるかどうかのレベルで顕著な生殖隔離が認められ、このことが幾つかの近縁4倍体種がパンコムギの親になれなかった理由だと考えられる。
本研究は、これまで研究がほとんど行われていない二粒系コムギと近縁4倍種の交雑種子の形成に着目し、交雑種子形成の成否を決める要因をトランスクリプトームの比較解析と発現プロファイルのパターン解析から解明することを目的としている。本研究を通して、特に雑種胚の形成に不可欠な胚乳におけるデンプン粒蓄積のタイミングと糊粉層の形成に関与する遺伝子あるいは遺伝的ネットワークを明らかにできると期待している。また、4倍体コムギ種間の交雑種子形成を成功させる遺伝子の将来的な同定につながる鍵を探ることも可能と考えている。

メンバ―リスト

• 宅見　薫雄神戸大学　大学院農学研究科
• 吉田　健太郎神戸大学　先端融合研究環

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