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核遺伝子型雄性不稔イネの開花期におけるヨウ素ヨウ化カリ染色性花粉の出現頻度と葯の形態について

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(1)Title. 核遺伝子型雄性不稔イネの開花期におけるヨウ素ヨウ化カリ染色性花粉 の出現頻度と葯の形態について. Author(s). 田丸, 典彦. Citation. 北海道教育大学紀要. 第二部. B, 生物学,地学,農学編, 42(1): 67-78. Issue Date. 1991-07. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/6476. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 平成 3 年7月. 2巻 第1号 北海道教育大学紀要 (第2部B) 第4 IB) Vo ionl l iver i ion(Sect l of Hokka ido Un ty of Educat Jouma s .42 .I , No. ly Ju ,1991. 核遺伝子型雄性不稔イネの開花期における ヨウ素ヨウ化カリ染色性花粉の出現頻 度と菊の形態について. 田. 丸. 典. 彦. 北海道教育大学釧路分校農学研究室 釧路 0 8 5. Frequency of po1 len grain s 1 i ty wi th l-KI Solution tainabi le 犯ーutants in rice at anthesis ic male steri and features of genet. Nor ihiko TAMARU Agr i i turall cul aboratory ro Car nPus. , Kus ion. Hokka ido un iver i ty ofeducat s. Abstract ions into 29 male ster igat i le mutant l ines Thi ts of invest si s a sum mary of the resul. ’ ’ based on l) seed f ion s inabl induced f i i l l i ta ty 2) 1‐K1sol t rom “Nihonmasar e pol er en ut , i i rates 3) color scency of anthers‐ , sze and deh. f-fert 1. Seed se 1 1 l i i ines i l i inated wi ty were foundin 81 ty th normal .▽▽hen pol ,oflow fert b f f l l l ll i i l d i l i i 2 21 i t t t 8 0 a o v e o n n w r r n r % e a e s e e e e a e w a s n n e s p y ‐ , , 2. Anthersoflol ines were devoid ofpo l l ines wi l l th po en grains.ln 9 out ofl9l en grains len grains i l decrease in pol len grains were found in 1 there was 2 e pol . Stainabl , numerca 1 ines,. ofthese, two (MS-8 and MS‐25). 21 ),var i showed rates above 90%; one (MS- ed. f i 5% in spikelets t rom o% to 8 splayed ; and the res ,d ,low percentages. 3. Anthers containing numerical ly norma ls l tai nabl e pol en grains had aboutthesame color i Th i d h i i l l low, whi l l numbers of te anthers wi an sze as t e orgna varety. ese we th sma re ye h inabl l l l ta thout s e pol en grainsshowed,atendencyforthe ye ow colorto fade ,and ant ers wi. l l i l ines wi th numer te and smal ransparenty whi en 印r ai ns were t any anthers of l ca Pol ‐ M[ decreasesi l l l low,andthe size general ly iate betweenthe n po en grains were pal eye ,intermed. 6 7 ( ).

(3) . 68. 田. 丸. 典. 彦. other two gl 「ouPS . Dehi ines 4S‐25showed normal scenCes of anthers We re observedin 10l . A mong these only D dehi he rest Were low. scenCy, and t From these resul h f 2 le mutant l i ines were classi f ts ied into the , ant ers o the 9 male ster. fo1 1owing f ive types: A. Norma l (1 l ine) B. Ye l low Abor ) ive (9 l ines t C. Pal l low and vVhi ) ive (9 l te Abor ines t e Ye D. Vr hi ) ive (7 1 ines te Abor t E. Vr l I Abor hi ) ive (3 1 ines te and Sma t 4. observat ion between the stage of break‐down of microspores and the ion of the re l at ly gr f anthers showed thatl ines whi ime when po l l l l colors o ch normal ew to the t en wa s of l l hi l l had ye ines whi l one nuclear stage t ted before pol ckened ow anthers ch abor en ‐ln l ,a l l h l ckened wal sthi s re transParenty rains were observed at anthesi , and ant ers We , no Po en g1. i ines were some Pol l l te l l l Wh se en deve oPed even after Pol ckened en Wa sthi -oft盤≧ ,l ,showed hers We is and t l h t l l l a numerical decreasei n n pol a e en gl r w rains at anthes e a e e o P y . Anthers , ines Whose abort len mother ce ion occurred at t he pol l l stage. shrunk in the l. 緒. 言. 一般 にイネの花粉稔性調査にはヨウ素ヨウ化カリ(1-KI) がもっ とも普通に用いられている . イネはコムギと比べても極めて澱粉含量の多い花粉を生産するからである. イ ネ花粉の澱粉の蓄積 は, 花粉核第1分裂後開始され, 花粉核第2分裂が終了して3核が形成されるころ著しくなり (山 2 ) 田 197 , 星川1990 ‐ 正常に発育した花粉は, 開花期に1-KI液を滴下すると, 硬性花粉では黒 色に濃染され (F ) 稔性花粉と判定される. 通常は, このような染色性花粉は発芽力のある正 i l g‐ a 常花粉であると見なされる. さて, イネでは今日まで多数の雄性不稔系統が報告されている(Kau ll988). そ れ ら の な か に は,. 雄性不稔ではあるが染色性花粉を形成する系統も多い. 染色性花粉の出現頻度は, 雄性不稔系統に より異なり, わずかに散見される系統が最も多いが, ほとんどすべての花粉が染色性である系統も 報告されている (笹原・勝尾1965 e and Rutger l978, Lu and Rutger l984, 藤 巻 ・ 平 岩 , Tre 1986 ). また, 雄性不稔系統では, 正常な花粉形成が妨げられる ばかりでなく, 多くの場合, 開花期 に菊の形態異常が観察される. このような装の異常は現在のところ, 雄性不稔遺伝子の多面発現作 用によるものと考えられている. そこで本実験では, 鷲内の花粉 の性状, とりわけ染色性花粉の出 現程度と開花期における装の形態異常の関わりについて検討を加えた.. 実験材料 本実験に用いた2 9の核遺伝子雄性不稔系統は,いずれもニホンマサリから放射線あるいはエチレ ンイ ミン処理により誘発された人為突然変異系統である. このうち3系統はFu 1 977 imak iら( )に j 68 ( ).

(4) . 核遺伝子型雄性不稔イネの開花期におけるヨウ素ヨウ化カリ染色性花粉の出現頻度と蒲の形態について. 69. iwa and Tanaka(1980) に よ り 作 出 さ れ, 合 わ せ て 29 系 統 の 系 譜 に つ い て, よ り, 26 系 統 は Hi ra. 1 986 ) により報告 がなされた. 筆者は, 藤巻氏の厚意により1984年にこれらの材料の 藤巻・平岩 ( 分譲を受けた. 各雄性不稔系統はいずれも劣性の突然変異遺伝子を有しており, MS-3, MS- 4系統では, 劣性単遺伝子の支配により雄性 7, M S -10 , M S -19 お よ び M S -23 を除く他の2 986 ) および ). また, MS-15とMS-29(藤巻・平岩 1 86 不稔性が発現される (藤巻・平岩 19 ) は, それぞれ同じ遺伝子を有している. さら に Tamaru and MS-4とMS-9 (田丸 1991 1 991日まこれら雄性不稔系統の異常花粉の形態と出現時期を, 花粉発育段 1985 ) Ki i t a( nosh , 田丸( 階に従っ て7群に類別した.. 実験方法 8.デC(7: 各雄性不稔系統は,いずれも5月 に株分けを行い,2リッ トルポットに2本植とし,昼2 ビ グロー ネ トと温室で栽培した ス・キャ ) 00~18:00 ッ . , 夜2LげCに設定した自然光 種子稔性:目殖稔性は, 自然光グロース・キ ャ ビネ ッ ト内で栽培された雄性不稔系統の3個体か ら5穂を選 び, 総頴花数に対する着粒数の割合で示した. なお, 着粒が認められた系統については, 各穂の種子稔性を算出し, 稔性の高い穂を用いた. 雌性器官の受粉力を調査するため, 交配実験を行なっ た. 開花前日あるいは当日に切頴, 除雄し, 正常花粉を交配した. 花粉親には, 原品種あるいは各雄性不稔系統と原品種 とのF,を用いた. 交配 成功率は, 各交配の結実率を算出し, 上位5交配の総切頴数に対する着粒数の割合で示した. 1-KI染色性花粉粒の出現率:自然光 グロース・キャ ビネッ ト内で栽培された雄性不稔系統の 2個体から, 主に, 各穂の第1枝梗の第4頴花について調 査した. 球形で, 黒く濃染された花粉粒 (Fig‐l b 0粒程度を検鏡し, 総調査花粉粒に対する染色性 )を染色性花粉とし, 各頴花について40 花粉粒の割合を示した. なお, 本実験で使用した1- KI溶液は, ヨウ素2.0g , ヨウ化カリウム0‐ 5g を蒸留水l oomlに溶かして作製した. 病色, 紡長およ び蒲の裂開性調査:温室内で栽培された雄性不稔系統について, 開穎直後の頴花 を採取し, 実体顕微鏡下で蒲色, 騎長およ び翁の裂開性をそれぞれ調査した. なお, 翁の裂開性の 調査について は, 目殖種子稔性および染色性花粉が見られた系統の頴花数を多く した.. 結果と考察 l 各雄性不稔系統の目殖種子稔性と交配成功率を Tab e l に示した.29の雄性不稔系統の中には, 2系統で80%以上 低稔性ではあるが8系統で目殖稔性 が認められた. 人工交配による種子稔性は,2 の高稔性が見られ, 雌性器官は正常であること が認められた. 比較的稔性の低かっ た, MS-4と M S - 9 およ びM S -15 と M S -29 はそれぞれ同じ雄性不稔遺伝子を有しており,共に低稔性であっ た. 人工授粉には精度の問題があるが, これらの系統では, 人工授粉を妨げるなんらかの要因が存 在する可能性が考えられる. l 各系統の1-KI染色性花粉粒の出現程度を, Tab e 2 に 示 し た. 9系統の内, 9系統では, 病中の 10系統の病には, 花粉粒が見られなかっ た. 花粉粒が見られた1 ) が観察された. このうち, M i 花粉粒の著しい減少が認められ, 12系統で染色性花粉粒 (F g . lb 69 ( ).

(5) . 70. 田 丸 典 彦 l Tab l i i l e l. Se ty of male s ter ed ferti e mutant s ‐. Selfing No. of. Line No‐. No‐ of. Crossing Fertility. No. of. No. of. fertile spikelets in (%). fertile spikelets. seeds. seeds. castrated. Fertility in α). Nihonmasari 219. 235. 93‐2. 麗S一 1. 0. 286. 0β. 128. 132. 97‐0. 291. 0.Q. 126. 139. 90・7. 封S一 2. 0. 純S- 3. 0. 236. 0.Q. 80. 130. 胃S一 4. 0. 274. 0‐0. 119. 61.5 51J. MS‐ 5. 0. 378. 61 ‐ 57. 121. 47.1. 翼S一 6. 126. 131. 96.2. 0. 238. 0.0 0-0. 純S一 7. 0. 328. 0・0. 115. 120. 95・8. 翼S一 8. 14. 228. 6・1. 114. 118. 96‐6. MS‐ 9. 0. 324. 0.0. 82. 158. 51.9. HS‐i0. 7. 242. 29. lol. l16. 87‐I. HS一11. 0. 277. 0‐0. 114. 119. 95.8. 淫S一12. 5. 288. 1・7. 121. 131. 92‐4. 純S-13. 0. 333. 0‐0. 100. 103. 97‐1. HS‐14. 10. 365. 2.7. 140. 147. 95‐2. 64. 107. 59‐8. 93‐. 封S一15. 0. 316. 0・0. MS‐16. 0. 250. 0.0. 131. 71.o. 縄S‐17. 0. 241. 0・o. 104. 114. 91‐2. MS‐18. 6. 243. 2.5. 116. 121. 95.9. 覇S‐19. 0. 366. 0‐o. 149. 150. 99.3. 閥S一20. 3. 294. 1・0. 95. 108. 88・0. 閤S一21. 69. 285. 111. 119. 封S一22. 0. 298. 24・2 0‐0. 120. 128. 93・3 93・8. HS‐23. 26. 267. 9.8. 87. 104. 83.7. 閥S一24. 0. 271. 0‐0. 100. 114. 87‐7. MS‐25. 0. 299. 0.0. 106. 130. 81.5. 糟S一26. 0. 415. 0‐0. 122. 129. 94・6. 翼S-27. 0. 374. 0‐0. 87. 106. HS‐28. 0. 295. 0.0. 98. 107. 82・1 91‐5. 翼S一29. 0. 323. 0‐0. 56. 93. 57‐0. 70 ( ).

(6) . 核遺伝子型雄性不稔イネの開花期におけるヨウ素ヨウ化カリ染色性花粉の出現頻度と病の形態について Tabl 1 1 i ‐K1of ma l ty wi th l 1 e 2. Po1 en stainabi e mutants e steri .. Line No.. *. No. of spikelets. No. of spikelets. No. of stainable. No. of Pollens. observed. no pollen. Pollens. examined. Stainable Pollen in (%). Nihon皿asari 3. 0. 79・. 84・. Ms‐ 1. 8. 8. -. -. ー. Hs‐ 2. 9. 9. -. -. ー. Ms‐ 3. 9. 9. -. -. ー. HS‐ 4. 6. 0. 0. 589*. 0.O. MS‐ 5. 6. 0. 1. 645*. 0.2. 145*. 94.I. HS‐ 6. 6. 2. 0. MS‐ 7. 6. 0. 19. 2480. 0.8. 賎S- 8. 8. 0. 3301. 3584. 92.1. 0.O. HS‐ 9. 6. 0. 0. 139*. 0.O. HS-10. 6. 0. 38. 533*. 7.I. HS‐11. 6. 6. 質S一12. 6. 4. 0. 54*. 0.○. MS‐13. 6. 6. MS‐14. 6. 0. 0. 393*. 0.O. MS-15. 6. 0. 59. 2588. 2.3. MS‐16. 7. 7. HS‐17. 6. 6. P IS-18. 6. 0. 341. 2713. 12.6. MS-19. 6. 0. 424. 2818. 15.O. HS‐20. 6. 3. 0. MS‐21. 11. o. l172. 4285. HS‐22. 7. 7. HS-23. 7. o. 120. 3025. 52*. 0.O. 27.4**. MS‐24. 7. 0. 161. 2941. 4.O 5.5. MS‐25. 6. 0. 1922. 2022. 95.I. NS‐26. 7. 3. 0. MS‐27. 6. 6. MS‐28. 6. 6. MS‐29. 6. 0. 7. 992*. 2442. o.o. 0.3. The total number of pollen grains decreased. ** Stainable Pollen of ll spikelets varied ranging from oZ to 85%. 7 1 ( ). 71.

(7) . . 72. 田 丸 典 彦. ●. ● ● ・. a. ▲. ■ 】 .. ; ●●. . ぎ. ・. 豊.. ▲. ・ も・ ニメ . ・. ′. C .. ●. 、 、. d. F ig. I. Pol l l i ‐K1 tainabi ty wi t hl en s. a : Normal pol l ) i en (Nihonmnasar c :Stainable Pol l ) l l en and empty po en (MS‐7. b :Stainable po ) l l en (MS‐25 d:Abor i l l ) t ve po en (MS‐9. S-8, MS‐21 , MS-25では染色性花粉粒の出現率が高かっ たが, MS-21では, 頴花により 出現程度が著しく異なり, 0%から85%までの変異が見られた. 他の9系統の値 は低かっ た. 花粉 ) が多かっ た. 花粉粒の 粒数が正常な翁の不染色性花粉粒 は, 小型で変形した空虚花粉 (F i g . lc 減少が観察された翁の花粉粒 は,花粉壁に癒着して取り出し難く, その多くは異形で不染色(F i g .l d )であっ たが, MS-6とMS-10で染色性花粉が見られ, MS-10の2頴花では10粒以上の染 色性花粉が観察された. これらの系統では, 花粒粉が全く見られない縮から, 正常に近い花粉粒数 の紡まで, 変異の幅が大きかっ た. 各雄性不稔系統の蒲色は黄色翁と白色翁に大別される. しかし, 黄色縮から白色菊までは連続的 であり, 両者の中間色である淡黄色を示す紡 が, 系統により, または採取された頴花によって観察 された. 各雄性不稔系統の菊長および裂開程度を Tab l e .3に示した. 花粉粒数の正常な系統の翁は 原品種と同様に黄色でづ 鷲長もほぼ等しかっ た. これら黄色病には染色性花粉粒 の出現率の高い系 統や低い系統 が含まれる が, 両者の差異を肉眼で識別することは困難であっ た. 花粉粒の見られな い翁は透明な白色で, 小型であっ た. 花粉粒数の減少が観察された系統の蒲の多く は淡黄色であり, 長さも前2者の中間を示す系統が多かっ たが, 頴花により変異がみられた. 紡の裂開は目殖種子稔 性が見られた8系統を含む10系統で観察され,そのうちMS-25の裂開性は全く正常であっ た. し かし, 染色性花粉粒の出現率が90%以上のMS-8も含めて, 他の系統の裂開率 は低かっ た. 以上の観察結果から, 開花時における雄性不稔系統の紡は, 以下のように類別された. 2 ( 7 ).

(8) . 核遺伝子型雄性不稔イネの開花期におけるヨウ素ヨウ化カリ染色性花粉の出現頻度と翁の形態 につ いて. 73. i l ter Tabー e 犯 ー utants r ー ale S sCence ofI e 3. Anther l ength and dehi .. Anther dehiscence. Anther length No. of. Line No‐. No. of spikelets anthers obServed. Nihon皿asari 4. examined. 24. No. of. Anther. No. of. length. spikelets dehiscence. (m m). observed. antherS. Dehiscence. anthers in (%). 1.80. 5. 30. 100.O. 0. 0‐0. MS‐ 1. 8. 48. 1.34. 5. 純S一 2. 9. 54. 1・13. 5. 0. 0-○. MS‐ 3. 9. 52. 0.77. 5. 0. 0.O. MS‐ 4. 7. 42. 1.70. 5. 0. 0.O. MS‐ 5. 7. 41. 1.55. 40. 0. 0.O. MS輪 6. 6. 34. 1・46. 5. 0. 0.0. 誇S一 1 7. 7. 42. 1・80. 40. 2. 0.8 7・9. 翼S一 8. 8. 41. 1・78. 40. 19. HS‐ 9. 6. 36. 1.64. 5. 0. 0‐O. MS‐10. 6. 36. 1.24. 40. 13. 5.4. HS‐11. 6. 36. 1.65. 5. 0. 0.0. 5. 1・4 0』. 翼S一12. 6. 34. 1・45. 60. MS‐13. 6. 36. 1‐56. 5. 0. HS‐14. 6. 36. 1.60. 60. 1. 0.3. 質S‐1 ‐5. 7. 41. 1・71. 40. 0. 0‐O. 25. 0. 0.O. HS‐16. 6. 36. 1.63. HS‐17. 6. 36. 1.50. 5. 0. 0.0. 1 4S‐1 ‐8. 6. 35. 1・82. 63. 10. 2・6. HS‐19. 6. 34. 0. 0.0. 1 4S‐20. 35. 1.71 ・ 1・56. 40. 6. 40. 1. 0.4. MS‐21. 7. 42. 1.61. 45. 30. 11‐I. HS-22. 7. 42. 0‘99. 5. 0. 0.O. 11. 3.I. HS‐23. 7. 42. 1.69. 60. MS‐24. 7. 41. 1.81. 45. 0. 0‐O. MS‐25. 6. 34. 1‐82. 30. 179. 99.4. HS‐26. 7. 40. 1.78. 25. 0. 0.O 0.O. MS‐27. 6. 36. 1.39. 5. 0. MS‐28. 5. 28. 1.55. 5. 0. 0金. HS‐29. 7. 39. 1‐82. 40. 0. 0‐0. 73 ) (.

(9) . 74. 田 丸 典 彦. A B. 正常型病 (F i :△江S -25 ) g.2b 黄色退化型病(Fi g‐2 c, d) : M S 冊 7, M S - 8, M S -15, M S -18, M S -19, M S -21 , M S -23 , M S -24 , M S -29. C. 淡黄色および(Fi ) : M S - 4, M S - 5, M S - 6, M S - 9 M S -10 g.2 e, f , ,. 白色退化型菊 D. 白色退化型翁 (F i ) g‐2 g. △αS -12 , △尾S -14 , △僅S -20 , 卦4S -26 : M S - 1, M S -11 M S -1 3 , , M S -16 , M S -17 ,. MS -27, M S -28 E:白色小 型退化型翁(F h ): M S - 2, M S - 3, M S -22 i 2 g. Tabー len abor ion in genet e 4, Types of pol i l t l c ma e mutant e Steri s . (Tamaru and Kinoshita l985 ). Abortion types. Line No. 1) Abnor頭arity at p閥C Stage. MS一2. 純Sー3. 閤S‐22. 2) Abnormarity at tetrad or. HS‐4. HS-5. 贈S一9 g. HS‐I. HS-6. HS‐1O MS‐1I HS‐12. 縄S一14 MS一16. early 醸icroSpore Stage. 3) Tapertal abnorI I Iality. HS一13 HS一17 凶S-27 肘S一28 4) Abn○rmarity at 歪iCroSpore. 賎S一20 MS‐26. stage. 5) Abortive young pollen. HS一15 村S一18 蝿S一23 問S一29. 6) Abnormal binucleate polleI I. 純Sー7. MS一19 浬S‐24. 7) Stainable pollen. 麗Sー8. 閤S一21 ‐ 翼S一25. 各雄性不稔系統 については, 花粉発育段階における異常時期が報告されている(Tab l e 4). そ こ で本実験で得られた各雄性不稔系統の蒲色について, 上記の報告と関連させてみると 花粉が1核 , 期の花粉膜の肥厚する時期まで, あるいはそれ以降も 発育した系統では, 騎はすべて黄色を呈する (Tabl ) ) )) e 4の5 ,6 ,7 . 花粉膜が肥厚する以前 に異常が生じた系統では開花期 に花粉粒が観察さ れず, 商は透明な白色となる(Tab l ) ) ) )) e4の1 ,2 ,3 ,4 . しかし, 後者に属する系統の内, いく つかの花粉が花粉膜肥厚以後も発育する系統では, 開花期には花粉粒数の減少が観察され 翁は淡 , 黄色となる. なお, 花粉母胞期に異常が生じた系統では, 菊は小さく収縮する(Tab l e 4 の 1). す なわち, 各雄性不稔系統 の蒲色 は, 1核後期以降の花粉膜が肥厚した花粉を多数含めば黄色となり , 少数であれば淡黄色となり, 無ければ白色となる. 染色性花粉は3核期花粉 であり その含有程度 , にかかわらず, 蒲色は黄色となることが明らかとなっ た. さて、 29の雄性不稔系統のうち1 2系統で染色性花粉粒が, 10系統で騎の裂開が, 8系統で目殖 種子稔性が観察された. このうち染色性花粉の出現率が高かっ た3系統は藤巻・平岩 ( 19 86 ) の区 74 ( ).

(10) . . 核遺伝子型雄性不稔イネの開花期におけるヨウ素ヨウ化カリ染色性花粉の出現頻度と翁の形態について. r. . \ ▼ }. . -. a. …. ,. -. b. -d. - =. . . ◆ . ‐● . ・ ーー - ●・r. g F ig, 2. Five types of anthers in nnal i l i e ster el r ー s at andhes s utant. a : Normal (Nihonmasar ) i. c:Ye l l i ) t ow abor ve type (MS-8 e :Pal low abor ive type (MS‐ ) t 9 e yel ) g:▽▽h ive type (MS- 27 i t e abort. b : Normalt ) ype (MS-25 d:Ye ive t l l ) ow abort ype (MS‐15 low alor ive t ) f:Pa l t e yel ype (MS-4 h : Wh b d l l i ( ) t i t t e an smo a or ve ype MS-2. 7 5 ( ). 75.

(11) . 76. 田. 丸. 典. 彦. 分による染色花粉系統と一致する. この3系統の不結実の機構は以下のように推定される. M S - 8 は, 染色性花粉率が9 2 ‐1%で, 目殖稔性が6.1%, 翁の裂開率が7 ‐9%であっ た. 一般 に 染色性花粉率の低下に伴い, 翁は不裂開となる. しかし, この系統では高い染色性花粉率を示しな がら, 蒲の裂開率が極めて低く, かつ目殖稔性と裂開率がほぼ等しいことから, 不結実には賄の不 裂 開 性 が 関 与 して い る 可 能 性 が 高 い. こ の よ う な 不 稔 はfu inal ma l i l i ty として分類され ter 1 ・ ct es. (Kau ll 988 ) 1 962a ) l( 19 79 80 ) により, いずれも細胞質一 ta , イ ネでは北村 ( ,b , Chenge , 19 核雄性不稔系統で報告されている. なお, 沢田 ( 1974 ) は, 環境要因による雄性不稔現象である, 障害型冷害における不結実の主要因の一つに鷲の不裂開を指摘した. MS-21は, 頴花により染色性花粉率の変動が大きいことから, 染色性花粉の出現率の低い頴花 は菊の不裂開を伴い, 不結実になると推定される. しかし, 染色性花粉の発芽力や紡の裂開性につ いてはなお検討を要する. M S -25 は、 染色性花粉率, 摘の裂開性とも正常であっ た 不結実は染色性花粉の不発芽である .. ことが推定される. 同様な特徴を示す核遺伝子雄性不稔イ ネについて, Lu et a 1984 l( ) の報告が あ る.. さて, 最近, 日長や温度を変えることにより稔. 不稔が大きく変動する環境反応型の核遺伝子雄 性不稔系統が見いだされ (Wang et all990, Maruyama et all99 ) 雑種イネ育種場面での利用 0 が期待されている. 本実験結果では, 花粉粒が通常の頴花より著しく少ない系統が9系統見いださ れ, これらの系統では各頴花の花粉粒 の出現程度が異なることが見られた. また, 染色性花粉を生 産する系統においても染色性花粉の出現率や翁の不裂開性 が頴花により変動することが見られた. このような頴花による変動 は, 雄性不稔遺伝子作用からの漏出現象と見なすこともできるが, なん らかの原因による回復作用と見ることもできる. したがっ て, 今後, 雄性不稔遺伝子の作用機構を 明らかにする上で, このような変動にも注目し, その要因について検討することが必要となろう.. 摘. 要. ニホンマサリから誘発された29系統の核遺伝子型雄性不稔突然変異系統について,1)種子稔性, 2) ヨウ素ヨウ化カリ液による染色性花粉の出現程度, 3) 縮色, 縮長およ び茄の裂開性を調査し た. 結果を以下に要約する. 1) 低稔性ではあるが8系統で目殖種子稔性が認められた. 正常花粉を交配したところ, すべて の系統で種子稔性 が認められ, 22系統で80%以上の高稔性が得られた. 2)10系統では花粉粒が見られなかっ た. 花粉粒が見られた19系統のうち, 9系統では花粉粒数 の減少が認められ, 12系統で, 染色性花粉の出現が観察された. このうち, MS-8, MS-25は 9 0%以上の値を示したが, MS-21では, 頴花により0%から85%までの変異があっ た. 他の9系 統の値は低かっ た. 3) 花粉粒数が正常な翁の色は原品種と同様な黄色で, 賄長も原品種とほぼ等しかっ た. 花粉粒 の見られない茄は透明な白色で, 小型であっ た. 花粉粒数の減少が観察された系統の装の多くは淡 黄色であり, 長さも前2者の中間を示す系統が多かっ たが, 頴花により変異がみられた. 0系統で観察された.そのうちMS-25の裂開性は正常であっ たが,他の系統の裂開 緒の裂開は1 率 は低かっ た. これらの結果から雄性不稔系統の翁は, 以下の5型に類別された. A:正常型翁 (1系統) B:黄色退化型病 (9系統) C:淡黄色および白色退化型翁 (9系 7 6 ( ).

(12) . 核遺伝子型雄性不稔イネの開花期におけるヨウ素ヨウ化カリ染色性花粉の出現頻度と蒲の形態について. 統). D:白色退化型賄 (7系統). 77. E:白色小型退化型蒲 (3系統). 4) 各雄性不稔系統の, 花粉発育段階における異常時期と蒲色との関係を見ると, 花粉が1核期 の花粉膜の肥厚する時期まで, あるいはそれ以降も発育した系統では, 菊はすべて黄色を呈する. 花粉膜が肥厚する以前に異常 が生じた系統では開花期に花粉粒が観察されず, 翁は透明な白色とな る. しかし, 後者に属する系統の内, いくつかの花粉 が花粉膜肥厚以後も発育する系統では, 開花 期には花粉粒数の減少 が観察され, 装は淡黄色となる. なお, 花粉母細胞期に異常 が生じた系統で は, 装は小さく収縮する.. 引用文献 l i i l i l i i t i ter ty of cu t ed r ce (0“2α Cheng vat es asmi c ‐ c ma es on cytopl gene . Stud . H. Huang l979 , Y. and C i 1 i i hes 1 b f f f 1 t t t 1 E f f d i t t ) t n O r ma e s a a n s m s O r c e s o n ma e a e r e n c o a s u りα L e c o sのす y p ‐J , Agr . . . i ina As i es l06 :1‐22 soc . New Ser . Ch 1 i i l i i i l t i t ter ty of cul 2α Cheng vated r ce (07 c ma es es on cyto asmi c -gene ‐ Stud , Y. and C. H. Huang l980 A R f i l l i l i li i i J l i l - h i l i t t 1 1 M h t t r t e s e r の勿 L ) t n o n n c o n a ma u y s α ‐ - . . g・ es ‐ orp oogca soogca nVes ga o 67-80 Ch i : na ‐29 f les i l i i ia l lyi ter t iwa i buch iand S sand imak i e mutant Fu c nduced ma j ra ‐ Tanaka l977 . Ar , H. ,S. Hi , K‐ Kush 2 7:7 0 7 7 B M d i ing i J J the r a e e nr ce breed rusageSi p ・ ・ . . :4 08 藤巻宏・平岩進 19 86 . 人為突然変異によって育成されたイネ雄性不稔系統の遺伝的解析 育雑36 01‐4. ld symp i l i l ioni ionof ma t ter Hi iwa e nr e mutat ce es ra .19:103‐115 .Gamma Fi ‐lnduc .Tanakal980 .and s ,S :2 3 2 6 3 4 ‐ 形態篇1農文協 星川清親 19 90 幼穂の分化と発育 稲学大成. .. ingerVer 1 i 1 i ighe 1 i i ) Ma 1 t ty i t Kau1 ag: nh r p1 ant s vated r ce es er cu . Spr . o“2α sの勿α L. ( , M. L. 日. 1988 459‐481. 9 62 北村英一 1 ‐稲の遠縁品種間交雑における細胞質的不稔性に関する研究 1.フィリピン稲と日本稲との交雑によ 8 ‐ 4 る育成系統と日本稲との正逆交雑F,の稔性 育雑12:81 =‐細胞質的不稔性に関する日本稲核内 稲の遠縁品種間交雑における細胞質的不稔性に関する研究 96 2 北村英一 1 . 遺伝子の分析 育雑12:166‐168 ion i i f i i ionsin P1 t l .Stud i i l i Ko ty ofar t ng c al mutat antbreed esontheut ‐ 皿.lnduc , T.and H‐ Yamagata 980 B 3 〇:3 6 7 - 3 7 4 i i d l i l l i f t J J d t t r e e mu a n s n r c e a ‐ r e an gene anaysso maese ‐‐ . . p i l i i iod i ive gen i l t Li 生 iand Y.C.Zhou l988 t ‐ s covered c ma e s er er cenewl ‐ sens yd . . A PhotoPer ・ 4 .Ca .ル . ,C ,VV l Ri t t t e ce Gene .5:89‐9O ‐ News i i l l i i 9 8 4 t Y d N R l ter t t Lu G t nduced gene c mal es er e mutant s s csofi encharac a n J u a e r g . Antherand Pol ‐ . . . , ) Env i i o nr ce (。“2α sのれα L . EXP . Bi .24 .:209‐218 . iat i i i l i l i ive gen te ty induced by i M [ t rad es r r on c ma a l l . l ma . ya . Thermosens , K. , 日‐ Araki and 日. Kato l990 ) ium:( i ice genet Proceed s n pres .r .symPos .secondinternat. 5: 1 1 野生稲細胞質をもつ栽培稲の不稔花粉について 育雑 1 9 6 5 笹原健夫・勝尾清 1 .稲の細胞質差異に関する研究1 191‐196 i l i 1 i i t ty when i Sawada S nduced by l ow er ndeh scence in r ce P s as a cause of s ant . Anther i , . 1974 h i i l te ro v 】 駐Peratures ・ Un ‐ Res . Bul . obi ,8:629而536 l i l i f i i i i t ter Tama ta l985 s based on c ma es e mutant nduced gene as s cat on of i 1 「 u . C1 , N. and T‐ Kinosh l i l obse ionsof n i h i i t News t t tol s ce Gene e og ca lvat ・ crosPorogenes s .2:76‐77 . Ri. 91 イネ雄性不稔性の遺伝子分析と形質発現 植物細胞工学 3:13‐23 田丸典彦 19 i i i i l Tr S C ter tance offour genet c mal es esin r ce ee a ‐J ・ Hered 69:27 272 ・lnher ・トー Rutger l978 , ・ . ndJ i l i iod cond i ioned mal i t t t 汎r 【 ty and i es er s ang l990 u and い. Wr ang e ang ‐ PhotoPer . Wr , H. Wr , 4 , X. , G. N ) ium: ( inPres i i i t inher tance on r s ce gene ce .sympos .r . Proceed .secondinternat. 1: 2 水稲花粉の発育生理学的研究 第1報 花粉の構造変化とその物質代謝について日作紀 4 山田記正 197 320‐334. 77 ) (.

(13) . 78. 田. 丸. 典. 彦 (本 学助 教授. 78 ( ). 釧 路 分 校).

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参照

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