JPH0322927A - 新規細胞質を持つイネ及びその作出方法 - Google Patents

新規細胞質を持つイネ及びその作出方法

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JPH0322927A
JPH0322927A JP1154511A JP15451189A JPH0322927A JP H0322927 A JPH0322927 A JP H0322927A JP 1154511 A JP1154511 A JP 1154511A JP 15451189 A JP15451189 A JP 15451189A JP H0322927 A JPH0322927 A JP H0322927A
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JP
Japan
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rice
mitochondria
hybrid
cytoplasm
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP1154511A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromori Akagi
赤木 宏守
Tatsuto Fujimura
達人 藤村
Masahiro Sakamoto
正弘 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新規細胞質を持つイネ及びその作出方法に関
する. [従来の技術] 植物育種の為に異種の細胞質を利用するための手段とし
2ては、従来、戻し交配の技術が利用されていた.この
技術により細胞質を置換した核置換体を得ることが可能
であった. 一方で5細胞と細胞を融合させる細胞融合の技術が開発
され、多数の植物で体細胞雑種の作出が可能となってい
る.この技術を用いることにより、従来の育種法では不
可能であった両親の細胞質を共存させることが可能とな
った。
近年、イネにおいてら細胞融合した雑種細胞からの体細
胞雑種の作出が可能となった( Toriya+mae
t at..  1988. Theo. Appl.
 Genet..  76:665f+68: Yan
g et al.. 1989. 77:305−31
0; Akagi etal.. Mole. Gen
e Genet.. 215:501−5061.とこ
ろで、興味深いことに、細胞融合によって異種のミトコ
ンドリアを同じ細胞質に共存させた場合、タバコやニン
ジンなどでは異種のミトコンドリアゲノム間で組み変え
が起こり、新たな遺伝的組み合わせを持った(=雑種)
ミトコンドリアが形成されたことが報告されている. しかしながら、細胞融合の技術によって形成される蛯種
ミトコンドリアが植物体にとってどの様な意味(機能)
を持つかは全く不明である.イネについては雑種ミトコ
ンドリアの形成についてすら明確には示されておらず,
ましてその機能については示唆すらされていない. なお、以下、本明細書において細胞質に関して明らかに
雑種であるものについてハイブリッドの語を用いる. 一般に、ハイブリッドライス(Flli子)は、収量が
多く劣悪な環境に対する耐性が強いなどの優れた性質を
有するイネであることがよく知られている.この種子を
商業的な規模で生産する場合には、一方の親(=メス親
)の花粉を全く形成させなくする必要がある.このよう
な性質を効率よく発揮する遺伝的な要因として細胞質雄
性不稔の因子が存在することが知られている. この因子はインド型イネの細胞質に存在し、この細胞質
と日本型イネの核とが組み合わさった場合に、細胞質雄
性不稔の形質が発現する.しかしながらこの細胞質と核
との組み合わせはそれ以外の形質に関しては必ずしち好
ましいちのではなく、開花の遅れや耐寒性の劣化等をも
たらすことがある. これらの形質はインド型イネの細胞質と日本型イネの核
との組み合わせの不親和性によって起こると理解されて
いる.より性能の高いハイブリッドライスを合成するた
めには、これらの好ましくない不親和性は発揮させず細
胞質雄性不稔性質だけが発現する様な性質を持った細胞
質が必要とされる. [発明が解決しようとする問題点1 従って、本発明の目的は、イネの育種及びハーrブリッ
ドライス生産のための細胞質雄性不稔親として好適なイ
ネ及びその作出方法を提供することである. [問題を解決するための千段] 本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意研究の
結果、細胞質融合の手法を用いてインディ力型とジャポ
ニカ型の双方の性質を合わせ持つ全く新しい細胞質、す
なわちI1種細胞質を創製し、それらの中からジャポニ
カ型イネに対して細胞質雄性不稔となり,かつその他の
形質に関しては親和性の高い雑種細胞質を選択してこの
発明を完成した. すなわち、本発明は,インディ力型イネとジャポニカ型
イネのミトコンドリアから構成される新規なi1種ミト
コンドリアを有し、かつインディカ型細胞質に対し稔性
回復能力を持たないイネの花粉を交配した場合に、細胞
質雄性不稔の性質を示すことを特徴とする新規細胞質を
有するイネを提供する. さらにまた、本発明は、インディ力型イネとジャポニカ
型イネのミトコンドリアから構成される新規なfl種ミ
トコンドリアを有し、かつインディ力型細胞質に対し稔
性回復能力を持たないイネの花粉を交配した場合に、細
胞質雄性不稔の性質を示すことを特徴とする新規細胞質
を有するイネを提供する. [発明の具体的な説明1 以下,本発明を詳細に説明する. 本発明は,ジャボニ力型イネの核に対して親和性が高く
、かつ細胞質雄性不稔の形質を示す新規細胞質を有する
イネを作出するための手段として,細胞質融合を行ない
、インディカ型イネとジャポニカ型イネの雑種の細胞質
をまず創製し、そのような細胞質を有する細胞から植物
体を再生させ、その中から雑種ミトコンドリアをもつ細
胞質雄性不稔イネでかつ育成の安定したちのを選抜する
ものである. イネのfi種細胞質を持つサイブリッドの作出は,藤村
らの方法(Fujusura et al.. 198
5.Plant Tissue Culture Le
tters. 2(21:74−751及び赤木らの方
法(Akagi et al.. 1989. Mol
eGene Genet.. 215:501−506
1に従い、行なうことができる.すなわち、インディ力
型及びジャポニカ型の細胞質を持つイネの胚盤から誘導
したカルスから!A層培養細胞系を確立し、この細胞か
らブロトブラストを得ることができる.これら二種類の
プロトプラストをそれぞれX綿,ヨードアセトアミド(
IOA)を用いて不活性化させた後,T4気刺激を与え
て融合させ雑種細胞を得ることができる.この雑種細胞
を増殖させ分化培地に移植することによって細胞質雑種
植物(サイブリッド)を再生させることができる. 細胞融合に用いるイネとしては、ミトコンドリアDNA
の分析から細胞質雄性不稔因子を有すると考えられるイ
ネ品種インディカ型(例えば−T−C11A5及び−T
−CIJA9等)及びジャポニカ型(例えばササ二シキ
及び農林8号等)を用いる. MT−(JIA5品種は
Chinsura Boro II由来の細胞質雄性不
稔因rを有すると考えられ. MT−(JIA9品種は
ディエン型の細胞質雄性不稔因子を有すると考えられる
. 次いで、得られたサイブリッドを温室内で育成させ、不
稔の固体を選び出し,そのミトコンドリアが雑種になっ
ているか否かを調べる.これは、例メ,ば得られた不稔
の植物体の幼穂から常法によりカルスを形成させ,カル
スを横成する細胞のミトコンドリアのDNAを分析する
ことにより行なうことができる.ミトコンドリアが雑種
になっているか否かは、例えば、常法によりミトコンド
リアDNAを抽出し、数種類の制限酵素、例えばII 
i nd III、PstI. Bgl II、Eco
 Rl等でミトコンドリアDNAを消化し、その切断パ
ターンを両親のミトコンドリアDNA切断パターンと比
較することにより行なうことができる. 次いで、このようにして選び出した、雄性不稔でかつ,
ミトコンドリア雑種の固体にジャポニカ型イネの正常な
花粉を交配し種子を得る.これらの種子から植物体を育
成させ、その育成状態の調査を行ない通常の核置換体に
比べ育成の旺盛なものを選択する. 以上のようにしてジャボニ力型イネの核に対して親和性
が高くかつ細胞質雄性不稔である新規細)ta質(イン
デf力型とジャポニカ型細胞質の雑種細胞質)を作出す
ることができる. [実施例] 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
大社U生± インディ力型イネ゛MT−CMA5” とジャポニカ型
イネ゛ササニシキ゜の種子を材料として、藤村らの方法
(」二掲)に従って悲濁培養細胞株を確立し、これらの
細胞からブロトブラストを単離した.次に、赤木らの方
法(上掲)に従いX綿(l25κrad)を明射した’
MT−CJIA5゜のブロトプラストとIOA(30m
l41で処理した゛ササニシキ゜のブロトブラストを電
気的刺激により融合させサイブリッドを作出した.得ら
れた雑種細胞を培養し形成したコロニーを植物再生培地
に移植し280固体の植物体を再生させた. 得られた植物体を馴化させ温室内で成育させ、常法によ
り稔性を調査し、細胞質雄性不稔であった植物体を選抜
した.更に選抜した植物体の幼穂から常法によりカルス
を誘導し、そのミトコンドリアDNAの抽出、分析を行
ないミトコンドリアがfl種である植物体12固体を選
抜した.これらに正常な゛ササニシキ゜の花扮を戻し交
配し種子を得た.この種子から植物体を育成させた.対
y3として゜MT−CM^5゜に゛ササニシキ゜を連続
戻し交配して得られた核置換体を育成させた.これらの
植物体の育成調査を行ない合成植物の中で対唄に比べ育
成が旺盛であったl株’MT−1’を選抜した. 上記細胞融合によって得られた植物体’MT−1’のミ
トコンドリアDNAを三種類の制限酵素ftlindl
lf、Pstl.BgllI. EcoRIl を用い
て分析し,その制限酵素パターンを図1に、さらにそれ
らの特徴の模式図を図2に示した.比較としてMT−C
MA5“と゜ササニシキ゜のミトコンドリアDNAを用
いた. MT−Fは両親である゜&4T−CI4A5゜と゛ササ
ニシキ゛のそれぞれの特異的なバンドを合わせ持ってお
り,これらの雑種であることが分かった。さらに、これ
らの両親に見られるバンドのうち少なくとちPstlで
4本. tlindlllで3本、Bglllで2本消
失していた.また、両親には見られないバンドがBgl
l+で1本認められた.以上の結果からM’r−Fは 
゛MT−CMA5’+4:’ サ+j:シキ゛ノミトコ
ンドリアから構成される新たな雑種ミトコンドリア持つ
ことが証明される. 亙且盟ヱ インディ力型イネ゜MT−CMA5 ’とジャポニカ型
イネ“農林8号゛の種子を材料として、実施例lと同様
にして560固体の植物体を再生した。これらの植物体
から実施例lと同様にして,ミトコンドリアが雑種であ
る植物体25固体を選抜した.これらに正常な゜農林8
号゜の花扮を戻し交配し種子を得た.この種子から植物
体を育成させた.対昭として1T−CMA5゜に゜農林
8号゛を連続戻し交配して得られた核置換体を育成させ
た.これらの植物体の育成調査を行ない合成植物の中で
対照に比べ育成が肛盛であった1株1T−2’を選抜し
た. 上記細胞融合によって得られた植物体1T−2゜のミト
コンドリアDNAを三fI類の制限酵素(llindl
ll.Pstr. Bglll. EcoRIl を用
いて分析し、その制限酵素パターンを図lに、さらにそ
れらの特徴の模式図を図2に示した.比較としてMT−
CMA5’ と゜農林8号゛のミトコンドリアDNAを
用いた. 1丁−2゜は両親である’MT−CMA5’と゜農林8
号のそれぞれの特異的なバンドを合わせ持っておりこれ
らのH種であることが分かった。さらに,これらの両親
に見られるバンドのうち少なくとちPstIで3本. 
Hindlllで3本消失していた。以−上二の結果か
ら1丁−2“は’MT−CMA5“と゛農林8号゛のミ
トコンドリアから横成される新たな雑種ミトコンドリア
持つことが証明された. 笈五五ユ インディ力型イネ’MT−C&lA9゜とジャポニカ梨
イネ“ササニシキ゜の種子を材料として、実施例lと同
様にして170固体の植物体を再生した.これらの植物
体から実施例lと同様にして,ミトコンドリアが雑種で
ある植物体6固体を選抜した.これらに正常な゛ササニ
シキ゜の花粉を戻し交配し種子を得た。この種子から植
物体を育成させた.対明として’MT−CMA9’に゜
ササニシキ“を連続戻し交配して得られたIti置換体
を育成させた.これらの植物体の育成調査を行ない合成
植物の中で対昭に比べ育成が旺盛であったl株’MT−
3’とMT−4“を選抜した. l二記細胞融合によって得られた植物体’MT−2’と
MT−4゜のミトコンドリアDNAを三種類の制限酵t
A tHindlll. Pastl. Bglll.
 EcoRIlを用いて分析し、その制限酵素パターン
を図1に、さらにそれらの特徴の模式図を図2に示した
.比較としてMT−C14A9’ と゜ササニシキ゜の
ミトコン卜リアDN^を用いた. MT−3゜は両親である’MT−CMA9’ と゛ササ
ニシキ゜のそれぞれの特異的なバンドを合わせ持つてお
りこれらの雑種であることが分かった.さらに,これら
の両親に見られるバンドのうち少なくと(,Pstlで
3本、llindlllで3本、BalIIで1本消失
していた.また,両親には見られないバンドがEcoR
Iで1木、Hindlllで1本、Ball+で1本認
められた.以上の結果から゜MT−3’は “14T−
C14A9 ’と゛ササニシキ゛のミトコンドリアから
構成される新たな雑種ミトコンドリア持つことが証明さ
れた.また、1T−4”も両親である“MT−CMA9
゜と゜ササニシキ“のそれぞれの特異的なバンドを合わ
せ持っておりこれらの雑種であることが分かった.さら
に、これらの両親に見られるバンドのうち少なくともP
stlで4本、}lindlIIで3本消失していた.
以上の結果から1T−4’は ’MT−CMA9 ’と
゜サザニシキ゜のミトコンドリアから構成される新たな
a種ミトコンドリア持つことが証明された.[発明の効
果] 本発明により、インディ力型とジャポニカ型の双方の性
質を持ちあわせ、かつジャポノカ型イネに対して細胞質
雄性不稔であるがその他の形質に対しては親和性の高い
雑種細胞質を有するイネが提供された.これにより細胞
質を置換したことによってitしる生育力の低下などの
悪影響を引き起こすことなく細胞質雄性不稔化をするこ
とが可能となった.また、本発明のイネはイネの育種な
らびにハイブリッドライス生産のための細胞質雄性不稔
親を創造するために利用することができる.4 図の簡
単な説明 図lは、細胞融合に用いた’MT−CM^5゜、゜ササ
ニシキ゜および細胞融合により得られた1T−1’、M
T−2′.  ’MT〜3”、’MT−4“のミトコン
ドリアDNAの制限酵素Hindlll. Pstl.
 Bglll. EcoRIによる制限酵素切断パター
ンを示す図, 図2ないし図5は、細胞融合に用いたr MT−CM^
5」、「ササニシキ」、rMT−CMA9 J及び「農
林8号j並びに細胞融合により得られた1T−1’、M
T−2”.  ’MT−3“.  1T−4’のミトコ
ンドリアDNAの、それぞれ制限酵素PstI、Hin
dIII. EcoRI.Bgll1、による制限酵素
切断パターンの特徴を模式化した図である.

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)インディカ型イネとジャポニカ型イネのミトコン
    ドリアから構成される新規な雑種ミトコンドリアを有し
    、かつインディカ型細胞質に対し稔性回復能力を持たな
    いイネの花粉を交配した場合に、細胞質雄性不稔の性質
    を示すことを特徴とする新規細胞質を有するイネ。
  2. (2)インディカ型イネ細胞とジャポニカ型イネ細胞と
    を融合させる工程と、得られた融合細胞からイネ植物を
    再生する工程と、再生した植物のうち細胞質雄性不稔を
    示し、かつそのミトコンドリアがインディカ型イネ由来
    のミトコンドリアとジャポニカ型イネ由来のミトコンド
    リアとの雑種になっているイネを選抜する工程と、該選
    抜したイネをジャポニカ型イネと交配し、種子を得る工
    程と、該種子を育成し、旺盛に育成する個体を選抜する
    工程を含む請求項1記載のイネの作出方法。
JP1154511A 1989-06-19 1989-06-19 新規細胞質を持つイネ及びその作出方法 Pending JPH0322927A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102342243A (zh) * 2010-07-28 2012-02-08 安徽省农业科学院水稻研究所 一种机械化生产水稻种子的生产方法
CN103314843A (zh) * 2013-07-11 2013-09-25 江西省农业科学院水稻研究所 一种快速培育水稻新型胞质雄性不育系的方法
CN103444511A (zh) * 2013-08-14 2013-12-18 江苏丘陵地区镇江农业科学研究所 一种水稻籼型亲粳恢复系的育种方法
CN104160949A (zh) * 2014-08-14 2014-11-26 淮南市种子公司 一种杂交稻开优18号的选育方法
CN112042528A (zh) * 2020-10-10 2020-12-08 上海市农业科学院 一种杂交粳稻机械赶粉的方法

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