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麦類植物の受粉性の識別方法とその利用による麦類植物の改良方法

国内特許コード P04A006012
整理番号 植物バイオ-156
掲載日 2005年2月16日
出願番号 特願2002-350839
公開番号 特開2004-180570
登録番号 特許第3928044号
出願日 平成14年12月3日(2002.12.3)
公開日 平成16年7月2日(2004.7.2)
登録日 平成19年3月16日(2007.3.16)
発明者
  • 小松田 隆夫
  • 間野 吉郎
  • 本多 一郎
  • ヤーラン トュルスペコフ
  • 渡邊 好昭
出願人
  • 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 麦類植物の受粉性の識別方法とその利用による麦類植物の改良方法
発明の概要 【課題】麦類植物について、閉花受粉性遺伝子を有する系統と、そうでない開花受粉する系統とを特異的かつ効率的に識別できる方法の提供を課題とする。
【解決手段】閉花受粉性を示すオオムギ品種と閉花受粉性を示すオオムギ品種との組換え後代固定系統群を用い、こられの各個体の受粉性を正確に判定した。その結果、受粉性は1遺伝子支配を示すことが分った。この遺伝子は、オオムギ2H染色体長腕上に座乗し、該遺伝子と連鎖する分子マーカーを用いることにより、被検麦類植物について開花/閉花受粉性を識別できることを見出した。
【選択図】 なし
従来技術、競合技術の概要


イネや、コムギ、オオムギなどの世界の重要穀物はいずれもその種子(胚および胚乳)を食用とする作物であり、いずれも同一の花に雄蘂、雌蘂を生じ、それが自家受粉することにより種子を生成する自家受粉性作物である。これらの作物の花は、一般的に受粉時に開花し、葯を外部に抽出するのが一般的であるが、花の内部で自家受粉が可能であるため、結実のためには開花を必ずしも必要とせず、環境条件によっては開花せず受粉する閉花受粉となることが知られている(非特許文献1参照)。一方、オオムギには古くから遺伝的に開花せず、閉花受粉する品種があることが知られており(非特許文献2参照)、国内でも二条大麦を中心に多く導入されている。しかしながら、受粉性に関する研究が困難なためか、これを支配する遺伝子の数や座乗染色体に関する報告は皆無であった。



近年、オオムギのこの閉花受粉性は、オオムギの赤かび病の抵抗性向上に有効な遺伝子であることが示されてきており、オオムギの赤かび病の感染防止に閉花受粉性の導入はきわめて有効な手段であることが明らかとなってきた(非特許文献3参照)。赤かび病は麦類に於ける最も重要な病害であり、その抵抗性の強化が求められているため、閉花受粉性の導入はオオムギの高品質化のために不可欠である。



しかしながら一方で、オオムギへの閉花受粉性の導入はそれほど進んでいない。この原因は、閉花受粉性が穂でのみでしか判断できない形質であり、早期選抜が不可能であること、また、上記のように環境条件によって受粉性が変動したり、導入した系統によっては受粉性の判別がきわめて困難なため、閉花受粉性個体そのものの選抜自体が穂を用いたとしても困難であったことに起因する。前述のようにこれに関わる基本的な研究がなされていない理由も、この点にあることが予想される。そこで容易に受粉性を判断する方法および、これを早期世代で判別する方法の確立が望まれていた。



【非特許文献1】
星川清親 著、「イネの生長」、農山漁村文化協会、1975年、p249-252



【非特許文献2】
Briggs D. E. 著、「Barley」、Chapman and Hall, London, ISBN: 041211870X、1978年、p.45



【非特許文献3】
吉田めぐみ、河田尚之、塔野岡卓司、育種学研究4(別2)、p.303 (2002)(日本育種学会第102回講演会要旨集;日本育種学会)

産業上の利用分野


本発明は麦類の開花/閉花受粉性を支配する遺伝子を有する麦類品種を識別する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
受粉性を支配する遺伝子と連鎖する分子マーカーe11m19-3を用いることを特徴とする、オオムギ植物の開花受粉性あるいは閉花受粉性を識別する方法であって、該分子マーカーが開花受粉性あるいは閉花受粉性を有するオオムギ親植物と同様の型を示す場合に、被検後代植物がそれぞれ開花受粉性あるいは閉花受粉性であると判定される方法。

【請求項2】
以下の(a)~(d)に記載の工程を含む、請求項に記載の方法。
(a)オオムギ植物からDNA試料を調製する工程
(b)調製したDNA試料を制限酵素により切断する工程
(c)DNA断片をその大きさに応じて分離する工程
(d)検出されたDNA断片の大きさを、対照と比較する工程

【請求項3】
以下の(a)~(d)に記載の工程を含む、請求項に記載の方法。
(a)オオムギ植物からDNA試料を調製する工程
(b)調製したDNA試料を鋳型として、プライマーDNAを用いてPCR反応を行う工程
(c)増幅したDNA断片を、その大きさに応じて分離する工程
(d)検出されたDNA断片の大きさを、対照と比較する工程

【請求項4】
以下の(a)~(e)に記載の工程を含む、請求項に記載の方法。
(a)オオムギ植物からDNA試料を調製する工程
(b)調製したDNA試料を制限酵素で処理する工程
(c)処理されたDNA試料を鋳型として、AFLP反応を行う工程
(d)増幅したDNA断片を、その大きさに応じて分離する工程
(e)検出されたDNAパターンを、対照と比較する工程

【請求項5】
請求項1~のいずれかに記載の方法により開花受粉性であると識別されるオオムギ植物を早期に選抜する工程を含む、開花受粉性の形質を有する人為的に改変されたオオムギ植物の作製方法。

【請求項6】
請求項1~のいずれかに記載の方法により閉花受粉性であると識別されるオオムギ植物を早期に選抜する工程を含む、閉花受粉性の形質を有する人為的に改変されたオオムギ植物の作製方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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20349_01SUM.gif
出願権利状態 登録


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