ゲノムは生物種固有の設計図である。ゲノムには、他の生物種のゲノムと容易には混ざり合わない仕組みが存在することで、種としての同一性を維持している。これをここでは「ゲノム障壁」と呼ぶ。人類は、古代より膨大な植物種を交雑し、ゲノム障壁を打破できる希少な組合せを見出すことで、異種ゲノムを融合し、新たな植物種を産み出してきた。しかしこの有史以来の育種は、ゲノム障壁の実体が不明であるために、経験と勘が頼りで、かけ合わせの種類も限られてきた。論理に基づく作物育種のためには、花粉・胚嚢形成、受粉、受精、種子形成の不全として観察される植物の「ゲノム障壁」機構を分子レベルで解明する必要がある。我が国は、この分野、特に受粉反応・受精過程研究では世界をリードしてきた。また、生殖過程における細胞間シグナル伝達、エピジェネティックな遺伝子発現の研究は、生殖に止まらず生命普遍的な機構の発見として高く評価されている。本特定領域では、このような我が国の研究の優位性を生かし、生殖過程に潜む一連の「ゲノム障壁」制御遺伝子の機能・相互作用を統合的に研究し、「ゲノム障壁」機構の全容解明を目指す。本研究成果は、植物ゲノム障壁・生殖機構の理解に止まらず、異種ゲノムを有する遠縁種間ハイブリッド作物作出の基盤的技術の提供にもつながる。

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