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代表挨拶
はじめに
研究内容
メンバー
研究成果

町田 千代子

小林 猛
高橋 広夫
小島 晶子
坂野 弘美
榊原 均
根岸 晴夫
松本 省吾
山木 昭平
エンダン・セミアルティ
研究発表
お問い合せ
中部大学
応用生物学部
生物機能開発研究所
植物バイオ研究センター
ヘルスサイエンスヒルズ
研究成果
魅惑的なバラ創出の分子的基盤研究とバラの形質転換法の開発
松本 省吾 名古屋大学大学院生命農学研究科・生物機構・機能科学専攻・教授

【研究目的】

バラ花器官分化に関わるMADS遺伝子群を中心に構造解析を行うとともにトランスジェニック植物を用いた機能解析を行い、バラ花器官分化に関するABCDEモデルを確立する。バラ形質転換法を開発し、MADS遺伝子導入による分子育種により魅惑的な新奇バラを創出する。バラ科植物の分子育種をめざして、バラ科植物の花や果実の形成に関わる遺伝子機能を明らかにする。

【研究結果】

(1) 花器官分化に関わるバラMADS遺伝子群の構造・機能解析

野生バラの一つであるハマナス(Rosa rugosa Thunb. Ex Murray)より7種類のMADS遺伝子群を単離し、構造・機能解析結果を基にバラ花器官分化に関するABCDEモデルを構築した(論文10)。特に、TM6 lineageに属するpaleo-type AP3モチーフを有する遺伝子MASAKO B3が、雄蕊のみならず花弁分化に関与していることを初めて明らかにした(図1)(論文7)。また、グリーンローズ花器官のホメオティック変異はMADS遺伝子群の変異以外の要因によってもたらされていると考えられた(論文3)。

図1:バラ花器官分化におけるABCDEモデル

(2) バラ形質転換系の開発

バラに対するアグロバクテリウムの感染機構を調べるとともに、未熟種子からカルス誘導を経て高効率で個体再分化に至るハマナスの個体再分化系を確立してハマナスへのMADS遺伝子群(MASAKO C1D1)の導入を試みた(論文2, 17)。

【原著論文等】

  1. Kitahara, K., Matsumoto, S., Yamamoto, T., Soejima, J., Kimura, T., Komatsu, H. and Abe, K. : Parent identification of eight apple cultivars by S-RNase analysis and simple sequence repeat markers. HortSci., 40, 314-317 (2005)
  2. Tan, B.S., Ishiguro, Y., Kageyama, K., Matsumoto, S. and Fukui, H. : Blocking of attachment to cell wall as a resistance response to crown gall bacteria Agrobacterium tumefaciens by roses. J. Japan Soc. Hort. Sci., 74, 324-329 (2005)
  3. Matsumoto, S. and Kitahara, K. : MADS-box genes in rose: expression analyses of AGAMOUS, PISTILLATA, APETALA3 and SEPALLATA homologue genes in the green rose. Acta Hort., 690, 203-210 (2005)
  4. Kitahara, K., Matsumoto, S., Yamamoto, T., Soejima, J., Kimura, T., Komatsu, H. and Abe, K. : Molecular characterization of apple cultivars in Japan by S-RNase analysis and SSR markers. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 130, 885-892 (2005)
  5. Matsumoto, S. and Furusawa, Y. : Genomic DNA sequence of S16c(=16)-RNase in apple: re-numbering of S16(=27a)- and S22(=27b)-allele to S16a and S16b. Sci. Rep. Fac. Educ., Gifu Univ. (Nat. Sci.), 29, 7-12 (2005)
  6. 松本省吾 : 花の紫外線写真の教材化. 岐阜大学教育学部研究報告 自然科学 29, 1-6 (2005).
  7. Hibino, Y., Kitahara, K., Hirai, S. and Matsumoto, S. : Structural and functional analysis of rose class B MADS-box genes 'MASAKO BP, euB3, and B3': paleo-type AP3 homologue 'MASAKO B3' association with petal development. Plant Sci., 170, 778-785 (2006)
  8. Matsumoto, S., Kitahara, K., Komatsu, H. and Abe, K. : Cross-compatibility of apple cultivars possessing S-RNase alleles of similar sequences. J. Hortic. Sci. Biotechnol., 81, 934-936 (2006)
  9. Matsumoto, S., Eguchi, T., Bessho, H. and Abe, K. Determination and confirmation of S-RNase genotypes of apple pollinators and cultivars. J. Hortic. Sci. Biotechnol., 82, 323-329 (2007)
  10. Matsumoto, S. and Fukui, H. : ABCDE model for wild rose (Rosa rugosa Thunb. ex Murray) floral development. Acta Hort. 751, 369-373 (2007).
  11. Matsumoto, S., Kitahara, K., Maejima, T. and Komatsu, H. : Parent-offspring relationships of apple cultivars ‘Shinano Piccoro’ and ‘Komitsu’ by S-RNase and SSR markers. Acta Hort. 763, 303-307 (2007).
  12. Matsumoto, S., Eguchi, T., Maejima, T. and Komatsu, H. : Effect of distance from early flowering pollinizers 'Maypole' and 'Dolgo' on 'Fuji' fruit set. Sci. Hortic. 117, 151-159 (2008)
  13. Matsumoto, S. : S-RNase allele nomenclature and designation in apple. Sci. Rep. Fac. Educ., Gifu Univ. (Nat. Sci.), 32, 13-18 (2008)
  14. Morita, J., Abe, K. and Matsumoto, S. : S-RNase genotypes of apple cultivars grown in Japan and development of a PCR-RFLP method to identify the S6- and S21-RNase alleles. J. Hortic. Sci. Biotechnol. 84, 29-34 (2009)
  15. Matsumoto, S., Abe, A. and Maejima, T. : Foraging behavior of Osmia cornifrons in an apple orchard. Sci. Hortic. 121, 73-79. (2009)
  16. Matsumoto, S., Morita, J., Abe, K., Bessho, H., Yamada, K., Shiratake, K. and Fukui, H. : S-RNase genotypes of wild apples necessary for utilization as pollinizers. Horticulture, Environment, and Biotechnology 50, 213-216 (2009).
  17. Matsumoto, S. : Plantlet regeneration via organogenesis from immature seeds of Rosa rugosa Thunb. ex. Murray. Floriculture and Ornamental Biotechnology 3, 86-88 (2009).
  18. 小森貞男, 渡邉麻紗乃, 渡邉 学, 田中紀充, 壽松木 章, 和田雅人, 副島淳一, 松本省吾, 安達義輝, 李 積軍 : リンゴの形質転換におけるAgrobacterium除菌用抗生物質の検討. 園芸学研究 8, 419-426 (2009).
  19. 松本省吾, 川上紳一 : セイタカアワダチソウ群落の遷移とニッコウキスゲ紫外線写真のデジタル教材. 岐阜大学教育学部研究報告自然科学 34, 43-48 (2010).
  20. Matsumoto, S., Yamada, K., Shiratake, K., Okada, K. and Abe, K. : Structural and functional analyses of two new S-RNase alleles, Ssi5 and Sad5, in apple. J. Hort. Science Biotechnol. 85, 131-136 (2010).
  21. Matsumoto, S. and Maejima, T. : Several new aspects of the foraging behavior of Osmia cornifrons in an apple orchard. Psyche: A Journal of Entomology. Article ID 384371, 6 pages (2010).
  22. Sekido, K., Hayashi, Y., Yamada, K., Shiratake, K., Matsumoto, S., Maejima, T. and Komatsu, H. : Efficient breeding system for red-fleshed apple based on linkage with S3-RNase in 'Pink Pearl'. HortSci. 45, 534-537 (2010).
  23. Matsumoto, S. : Development of safe new cultivation system for apple based on S-RNase and SSR information. Horticulture in 21st Century, Eds: A. N. Sampson, Nova Science Publishers, Inc. (ISBN 978-1-61668-582-9) in press (2010).
  24. Matsumoto, S., Yamada, K., Shiratake, K., Koketsu, T., Negishi, H., Taneda, A., Fukui, H. and Ueda, Y. : Gene flow via pollen spread from cultivated roses as hosts of a transgenic rose to wild roses. Acta Hort. in press (2010).
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