아시아와 아프리카에 걸쳐 꽃가루로 새로운 유형의 쌀을 만듭니다 ~ 염색체가 두 배인 꽃가루는 다른 종 간의 생식 장벽을 제거하는 데 도움이 됩니다 ~

홋카이도 대학
라쿠노 학원 대학
규슈대학
오카야마 대학

◆포인트

아시아 쌀과 아프리카 쌀을 혼합하여 새로운 유형의 쌀을 성공적으로 만들었습니다
두 배의 염색체를 가진 꽃가루가 다른 종 사이의 생식 장벽을 무너뜨릴 수 있음을 발견했습니다
우리는 다양한 환경에서 쌀이 재배되기를 기대합니다
홋카이도대학교 농업대학원 키시마 유지 교수, 같은 대학원 박사과정 학생 구니요시 다이치, 홋카이도대학교 북방생물권 현장과학센터, 라쿠노학원대학교 농식품환경학부, 큐슈대학교 농업대학원, 오카야마대학교 자원식물과학슬롯 머신 기계소로 구성된 공동슬롯 머신 기계그룹이 아시아 쌀(Oryza sativa)과 아프리카 쌀(Oryza sativa) glaberrima), 우리는 두 종의 게놈을 유지하는 새로운 쌀 품종을 만들었습니다
두 벼 품종 사이에는 종자 장벽(생식 장벽)이 있으며, 지금까지 교배 후에도 종자를 맺는 잡종 식물이 얻어지지 않았습니다 이러한 생식 장벽은 잡종 식물의 꽃가루와 알이 제대로 발달하지 못해서 발생합니다 본 슬롯 머신 기계에서는 아시아 벼와 아프리카 벼의 교배종 식물에서 꽃가루가 있는 꽃밥이 무너지지 않은 수술(꽃밥)을 제거하고 꽃밥을 배양하여 꽃가루로부터 19종의 식물을 만드는 데 성공했습니다 식물로 분화한 개체들의 게놈은 아시아 벼와 아프리카 벼로 구성되었으며, 19개 식물 중 5개가 종자 생산 능력을 갖고 있었다 놀랍게도 다섯 가지 계통은 모두 4배체였으며 게놈은 부모의 것보다 두 배나 컸습니다
아시아 벼와 아프리카 벼의 교배종 식물은 꽃가루를 생산할 때 감수분열 과정에서 염색체 수가 감소하지 않는 이상이 있었습니다 4배체 개인의 경우, 이 이상 현상으로 인해 정상 꽃가루의 염색체가 두 배인 이배체 꽃가루가 생성되어 식물로 분화되었습니다 일반적으로 감수분열 이상은 꽃가루의 정상적인 성장을 억제합니다 그러나 감수분열 이상으로 생성된 2배체 꽃가루를 꽃밥으로 배양함으로써 생식 장벽을 우회하고 종자를 생산하는 4배체 벼가 탄생했습니다 이렇게 만들어진 4배체 쌀은 유전자 변형 기술을 사용하지 않고 생산되었습니다 이 실험의 결과는 배수체가 식물 진화에서 새로운 종의 생성에 중요한 역할을 했음을 증명합니다
이 슬롯 머신 기계 결과는 일본 시간 기준 2020년 11월 5일 목요일 오후 2시(2020년 11월 5일 목요일 오전 5시, 그리니치 표준시)에 출판된 식물 과학 프론티어 저널에 게재되었습니다

■논문정보
논문 제목: 이배체 수컷 배우자는 아시아와 아프리카 벼 종 사이의 잡종 불임을 우회합니다
게시: Frontiers in Plant Science(식물 과학 전문 저널)
작성자: 구니요시 다이치 1, 마스다 이토 1, 가나오카 요시타카 1, 시마자키 유키 1, 코이데 요헤이 2, 다카무라 이투로 2, 타카시마 유지 2, 호시노 요이치로 3, 오카모토 요시히로 4, 야스이 히데 5, 야마모토 토시오 6, 나가기 기요타카 6 (1 홋카이도 대학 농학 슬롯 머신 기계과) 농학부, 2홋카이도 대학 농학 슬롯 머신 기계과, 3홋카이도 대학 북방 생물권 현장 과학 센터, 4라쿠노 학원 대학 농식품 환경학부, 5큐슈 대학 농업 슬롯 머신 기계과, 6오카야마 대학 식물 과학 자원 슬롯 머신 기계소)
D O I：103389/fpls2020579305

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<문의>
통합 게놈 육종 그룹
야마모토 도시오 교수