ナシの自家和合性S₄^smの花粉は、花柱のS₁、S₄双方と不和合性を示す

• 担当機関: （独）農業・食品産業技術総合研究機構 果樹研究所
• 研究期間: 2000～2012
• 研究担当者: 齋藤寿広; 佐藤義彦; 澤村 豊; 正田守幸; 高崎剛志; 壽 和夫
• 発行年度: 2012
• 要約: 自家和合性遺伝子S₄^smの花粉は、花柱のS₄だけでなく、S₁とも不和合となり、S₄S₄^smとS₁S₄^smの遺伝子型は自家不和合となる。一方、S₂、S₃、S₅～S₇、S₉およびS_kの花柱とS₄^sm花粉とは和合であり、これらとS₄^smとのヘテロ接合体は自家和合性を示す。
• キーワード: ニホンナシ、花粉突然変異、なし中間母本農1号、自家(不)和合性
• 背景・ねらい: ニホンナシはS-RNaseが花柱因子として自家花粉管を分解し伸長を抑制する配偶体型の自家不和合性を示すため、現状の栽培においては人工受粉が必須となっている。これに対して、自家和合性品種の育成はその省力化に寄与できると考えられる。「おさ二十世紀」由来の自家和合性ハプロタイプS₄^smは、花粉は変異していないと考えられているのに対し、花柱が花粉管伸長を阻害しないように変異していることから自家和合性を示す。このため、S₄^smを含む遺伝子型では、S₄S₄^smが自家不和合性を示す(花柱のS₄が、S₄とS₄^sm両方の花粉と不和合性を示すため)ものの、それ以外は自家和合性となることが期待できる。そこで、これまでに育成したS₄^smのホモ接合体である「なし中間母本農1号」を用いて、その後代のS遺伝子型と自家和合性の関係について調査し、自家和合性の遺伝様式について検討する。

成果の内容・特徴

1. 「なし中間母本農1号」(S₄^smS₄^sm)を種子親に、「晩三吉」(S₅S₇)、「八幸」(S₄S₅)およびリ-14(S₁S₂)をそれぞれ花粉親とした後代について自家受粉すると、晩三吉との後代(S₅S₄^sm、S₇S₄^sm)は全て自家和合性を示し、残り2組合せから生じた後代では自家和合性と自家不和合性個体が1:1の頻度で出現する。「八幸」との後代における自家和合性と不和合性個体の遺伝子型を確認したところ、それぞれS₅S₄^sm、S₄S₄^smであり、後者はS₄^smの花粉が花柱のS₄と不和合性を示すことを示唆する。一方、リ-14との後代では、自家和合性と不和合性個体の遺伝子型はそれぞれS₂S₄^smとS₁S₄^smである。(表1)
2. 「独乙」(S₁S₂)の花柱に「二十世紀」(S₂S₄)の花粉が和合性であるのに対し、「おさ二十世紀」(S₂S₄^sm)の花粉は不和合性を示す。さらに、「なし中間母本農1号」の花粉はS₁を有する品種すべてに不和合性を示す(表2)。
3. 以上のことから、S₄^smの花粉はS₄の花粉と異なり、花柱のS₁とも不和合性を示すように変異している。すなわち、S₁S₄^smの遺伝子型が自家不和合性を示す理由は、花柱S₁がS₁とS₄^sm両方の花粉と不和合性を示すためであると考えられる。これに対して、花柱のS₃、S₅、S₆、S₉およびS_kとS₄^smの花粉とは和合性を示す(表2)ため、表1の結果と併せて、S₂、S₃、S₅～S₇、S₉およびS_kとS₄^smとのヘテロ接合体は自家和合性を示すと考えられる。

成果の活用面・留意点

1. S₄^smを有する品種を用いた自家和合性品種育成において、これを種子親とする場合、花粉親の遺伝子型がS₁S₄では、自家和合性個体を獲得できない。一方、花粉親とする場合は、種子親がS₁あるいはS₄のいずれかを有していると獲得できない。
2. S-RNaseで制御されている自家不和合性植物において、このような花粉突然変異の例は他に見られないので、自家不和合性機構の解析に利用できる。

• 研究内容: http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/laboratory/fruit/2012/142a0_03_03.html
• カテゴリ: 自家和合性品種 受粉 省力化 品種