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農学部について
農学部生物資源科学科・農学研究科生物生産科学専攻応用生物学講座
大西 孝幸

准教授

大西 孝幸

おおにし たかゆき

ダイコン、ハクサイ、キャベツ、ケール、ナタネなどのアブラナ科作物からイネや生薬(漢方薬の材料)まで、いろいろな作物を研究材料としています。研究内容としては、オルガネラゲノム(ミトコンドリアゲノムと葉緑体ゲノム)が担う役割に着目し、オルガネラゲノムの多様性を育種(品種改良)に役立てるための挑戦を続けています。

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ダイコンの根コブ病抵抗性メカニズムの解明

図1. 根こぶ病に罹病したダイコンと抵抗性のダイコン

根こぶ病は、世界中でアブラナ科植物(ハクサイ、キャベツ、ナタネなど)に深刻な被害を与えている病害です。根こぶ病には多くの種類があり抵抗性が打破される可能性もあるため、防除は薬剤や単一の抵抗性品種では不十分であり、ダイコンの根こぶ病抵抗性を他のアブラナ科植物に導入することが求められています。アブラナ科植物に含まれるダイコンは、他のアブラナ科植物と異なり,非常に優れた根こぶ病抵抗性を備えた品種があります。しかし、ダイコンの抵抗性品種がどのような分子メカニズムで根こぶ病に対して抵抗性を発揮しているのかは,未解明です。本研究室では、ダイコンの根こぶ病抵抗性メカニズムを解明し、他のアブラナ科植物に導入することに取り組んでいます。

細胞質置換によるクロロシス発生メカニズムの解明

図2-1. 同質細胞質系統と異質細胞質系統の葉の形態的な違い
図2-2. 葉の形態調査とRT-PCRによる相対的なDNAコピー数の調査結果

外来性のオルガネラゲノムが導入された異質細胞質系統と呼ばれる植物体の多くは、細胞質雄性不稔(CMS)という農業的に有益な形質を示すと同時に、葉の白色化(クロロシス)という生理障害を併発します(図2-1)。この葉の白色化(クロロシス)について、発生メカニズムを解明し、この障害を克服するための研究を行っています。これまでの研究から、①葉長や葉幅、厚み、葉色(SPAD)の測定から、クロロシスを呈している葉では生育状況が同程度の場合でも厚みが減少すること、②異質細胞質系統では葉緑体の形成が正常に行われず、葉緑体DNAのコピー数が増加していること、などが明らかになっています(図2-2)。

文献リスト

  1. Akaba M., Y. Kaneko, Y. Ito, Y. Nakata, S. W. Bang and Y. Matsuzawa (2009a) Production and characterization of Brassica napus-Raphanus sativus monosomic addition lines mediated by the synthenic amphidiploid “Raphanobrassica”. Breeding science 59: 109-118.
  2. Akaba M., Y. Kaneko, K. Hatakeyama, M. Ishida, S. W. Bang and Y. Matsuzawa (2009b) Identification and evaluation of clubroot resistance of radish chromosome using a Brassica napus-Raphanus sativus monosomic addition line. Breeding Sci. 59: 203-206.
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