Cytogenetical Study on the Homoeologous Relationship between Wheat and Barley Chromosomes

Title

Cytogenetical Study on the Homoeologous Relationship between

_{Wheat and Barley Chromosomes( 内容の要旨 )}

Author(s)

楊, 煜峰

Report No.(Doctoral

Degree)

博士(農学) 甲第207号

Issue Date

2001-03-13

Type

博士論文

Version

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12099/2548

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氏 名(国籍) 学 位 の 種 類 学▲,位.記 番 号 学位授与年月 日 学位授与の要件 研究科.及 び専攻 研究指導を受けた大学 学 位 論 文 題 目 審 査 委 員 楊 燵 峰 (中華人民共和国) 博士(農学) 農博甲第207号 平成13年3月13日 学位規則第4条第1項該当 連合農学研究科 生物生産科学専攻 岐阜大学 CytogeneticalStudy on the‡omoeologous

Relationship betveen Yheat _and Barley Cbro皿OSOmeS 主査 岐 阜 大 学 教 授 副査 静■岡 大 学 教 授 副査 信 州 大 学 教 授 副査 岐 阜 大 学 助教授 彦 和 夫 義 書 弘 峰 信 田 井 部 盲 中 南 濃 論 文 の 内 容 の 要 旨 本博士論文は次の3部分から成る｡ 1)植物染色醸研究のパイオニア的存在である六倍体パンコムギの一品種Cbinese Springから細胞遺伝学的手法で抽出･育成したAABBゲノムをもつ四倍体コムギ(系統

名:Tetra Chinese _{Spring)の細胞遺伝学的特性の分析｡この四倍体のTetra Chinese} Sprizlgは母本の六倍体ChizleSeSpringの核型(染色体構造)をよく保存し､今までカナダ で抽出された他の3系統とは異なり､成育がよく､細胞学的に安定で､白滝香子詮怯も高 く､細胞遺伝学的に優れた坤出四倍体であることを明らかにした｡この籍具は英文の日本 遺伝学会誌で公表され､基準となる第一論文となった｡ 2)前記TetiichineseSpringを遺伝的背景にしたオオムギの3Hと6H染色体を添 加および置換した系兢の育成｡すでに､六倍体パンコムギChin由e _{Springを母本にして､} オオムギの一品蕃おetzesの3Hと6H染色体を添加もしくは置換した一連の系統が育成さ れている｡そこで､これらの系統とTetraChinese声pringを交配して得た五倍体Fl植物 を白殖もくしはTetra Chinese _{Spr血gに戻し交配し､四倍体コムギでオオムギ3Hと6H} 染色体を添加あるいは置換した系銃の細胞遺伝学的育成に挑戦した｡六倍体と異なり｣四 倍体での他種染色体の添加ましてや置換は大変困発と考えられたが､体細胞染色体と成熟 分裂での染色体対合観察に加えて､N-′くンド染色年分染法とα-アミラーゼアイソゲイ ムを指標として､6Hモノソミック置換･添加､_6H長腕と短腕のモノテロソミック添加 ならびに6H長腕タイテロソミック添加個体を選抜した｡残念ながら3Hについては母本 に用いた系戌で3●Hが脱落していたため育成できなかった｡一部分にしろ四倍体ユムギで

-31-オオムギ染色体(鹿)を添加または置換でき､tそれらの系統維持が可能なことを証明した ことは､発展的に他の染色体をも含めて本研究を継承する価値があるてとを示唆している｡ 3)パンコムギの7A､7Bあるいは7D染色体の代わりにオオムギ7H染色体を置 換した六倍体ChineseSpring(7A､7Bあるいは7D置換)3系統とChinpseSpringを 交配して得た女1ダブルモノソミック7H-7A､7H-7Bあるいは7H-7Dを花粉 裁として､Chinese Springのダブルタイテロソミック7Aか7Bあるいはダイテロ7D短 腕に検定交配して得た個体について個体別に染色体構成と第7同祖群特有のα⊥アミラー ゼアイソザイムバンドを調べた｡その結果から受精に関与した花粉の染色体構成を確定し た｡これによりダブルモノソミックFlが作る正常花粉と7H置換花粉の受精競争下にお ける7H染色体の補償能力を定量的に測定できた｡その結果､パンコムギの7A､7Bお よぴ7D染色体に対するオオムギの7H染色体の補償率はおのおの39.4乳22.6Xおよび 29.6篤となり､第6群と同じ債向と程度であった｡この結果は第6群の結果とともに英文 の日本遺伝学会誌で公表し､基礎となる第二論文となった｡ 上記の結果をも上にムギ頸の染色体進化とその研究を捻合的に考察した｡ 審 査 結 果 の 要 旨 本博士論文は次の3部分から成る｡1)植物染色体研究のパイオニア的存在である六 倍体バンコムギの一品種ChineseSpringから細胞遺伝学的手法で抽出･育成したAABB

ゲノムをもつ四倍体コムギ(Tetra Chinese _{Spring)の細胞遺伝学的特性の分析｡この四}

倍体のTetraChineseSpringは母本の六倍体ChineseSpringの核型(染色体構造)をよく

保存し､今までカナダで抽出された他の3系統とは異なり､成育がよく､▼細胞学的に安定 で､自殖種子稔性も高く､･細胞遺伝学的に優れた抽出四倍体であることを明らかにした｡

この結東は英文の日本遺伝学会誌で公表された｡

2)前記TetraChineseSpringを遭伝的背景にしたオオムギの3Hと6H染色体を添加 および置換した系統.a)育成｡すでに､,六倍体パンコムギChineseSpringを母本にして､オ オムギ中一品種Betzesの3Hと6H染色体を儀加もしくは置換した一連の系扶が育成され

ている｡そこで､これらの系鱒とTetraChineseSpringを交配して得た五倍体Fl植物を

自殖もくしはTetraChinese Springに戻し交配して､四倍体コムギでオオムギ3Hと6H 染色体を添加あるいは置換した系統の細胞遺伝学的育成に挑戦した｡六倍体と異なり､四

倍体での他種染色体の添加ましてや置換は大変困難と考えられたが､体細胞染色体と成熟

分裂での染色体対合観察に加えて､N-バンド染色体分染法とα-アミラーゼアイソザイ ムを指標として､6Hモノソミック置換･添加､6由長腕と短腕のモノテロソミック添加 ならびに6H長腕ダイチロソミック添加個体を選抜した｡残念ながら3●Hについては母本 に用いた系統で3Hが脱落していたため育成できなかった｡一部分にしろ四倍体コムギで オオムギ染色体(腕)を添加または置換でき､それらの系統維持が可能なことを証明した ことは､発展的に他ゐ染色体をも含めて本研究を継承する価値があることを示唆している｡ 3)パンコムギの7A､7由あるいは7D染色体の代わりにオオムギ7H染色体を置換

した六倍体Chinese Spring(7A､7.Bあるいは7D置換)3系統とChinese Springを

-32-交配して得たF･1ダブルモノソミック7H-7A､7H-7Bあるいは7H-7Dを花粉 親として､Chine$e Springのダブルダイテロソミック7Aか7Bあるいはダイテロ7D短 腕に検定交配して得た個体について個体別に染色体構成と第7同祖群特有のα-アミラー ゼアイソザイム′ヾンドを調べた｡その結果から受清i芋粥与した花粉甲染色体構成を確定し た｡これによりダブルモノソーミックFlが作る正常花粉と7H置換花粉の受精去争下にお ける7H染色体の補償能力を定量的に測定できた｡その結果､パンコムギの7A､7Bお

よぴ7D染色体に対するオオムギの7H染色体の療償率はおのおの39.4l､22.■6蒐-および

29.6篤となり､第6群と同じ傾向と程度であった｡この結果は第6群の結果とともに英文 の日本遺伝学会誌で公表した｡ 上記の結果をもとにムギ賛の染色体進化とその研究を籍合的に考案した｡ 以上について､審査委鼻全点一致で本論文が岐阜大学大学院連合農学研究科の学位論 文として十分価値あるものと認めた｡ 基礎となる学術論文･雑誌名:

Tetra Chinese Spring _Yith AA8B gez10JleS eXtraCted fr血the hexaploid co皿皿On YheatChine苧eSpring･Gene$&GeneticSystens74(2)‥67-70･1999･

CozLPenSating _{abilityin p11en} fertilization betYeen

grOup-6and-7homoeolo-gous _{chromosomesof}

_barleyanq

_{Yheat.Genes&GeneticSysteDS75(5):251-258.}

2000.