計画研究班

複二倍体種形成時の受粉・ゲノム安定性に機能する「鍵と鍵穴」因子の解析

植物の生殖過程には、「他の植物種と交雑することなく自らのゲノムを維持するシステム」が存在すると共に、種内の遺伝的多様性を保持する機構である自家不和合性(SI)による雌雄間自他識別システムがあり、これにはリガンド・レセプターという「鍵と鍵穴」が機能している。一方、「鍵と鍵穴」が機能せず、SI を失った複二倍体種も自然界には多く存在する。両親二倍体種は SI であり、その種から合成した人工複二倍体種も SI を維持するのに対して、栽培化の歴史の中で選抜された自然複二倍体種は自家和合性(SC)に変化している。本研究では、この変化に着目し、倍数性、ゲノム安定性という観点から、複二倍体種が SI、SC と変化できる分子機構に関わる「鍵と鍵穴」を領域内共同研究として展開し、解明する。
受粉反応には、SI だけでなく、花粉と柱頭との間に未解明な新規「鍵と鍵穴」であるリガンド・レセプターが存在する。申請者らは、生殖隔離に機能すると考えられる「鍵と鍵穴」を同定しつつあり、その「鍵」と「鍵穴」が分子、原子レベルでどの様に相互作用しているかを、有機合成化学、構造生物学などとの共同研究を通じて解明し、受粉反応の実態に迫る(東山班・高山班・上口班と連携)。また、葯、柱頭発現遺伝子の網羅的解析からも新規「鍵と鍵穴」に機能する低分子 RNA 因子を同定しており、分子遺伝学的手法に加えて、領域横断的共同研究により、その機能を解明する(辻班・瀬々班・木下班と連携)。

メンバ―リスト

• 渡辺　正夫東北大学　生命科学研究科
• 鈴木　剛大阪教育大学　教育学部
• 諏訪部　圭太三重大学　生物資源学研究科

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