花粉管伸長の様子
アブラナ科野菜の代表的なBrassica rapa種、Brassica oleracea種、Raphanus sativus種は自家不和合性を持っています。これらの種が持つ自家不和合性では、雌蕊の柱頭上で自己・非自己の花粉を認識し、自己の花粉による受粉・受精が阻害されます*1。一代雑種品種（F1品種）の採種や育成過程に利用される重要な特性です。当研究室ではこの研究分野において長い歴史があり、多くの先人達の研究や共同研究により、自家不和合性に関わる自己・非自己認識機構の基礎的な研究から進化学的、さらに育種学的な研究が進められてきました*1。自家不和合性の自己・非自己を認識する中心的遺伝子はS遺伝子座にあるSCR/SP11とSRK遺伝子です。これらの遺伝子は互いにハプロタイプ（Sハプロタイプ）となって進化的に多くのSハプロタイプを増やしてきました。そのため、Sハプロタイプは貴重な遺伝資源です。当研究室では上記３種でSハプロタイプの収集、保存、および世界標準とするS標準番号や系統の整備を進めています*2。これらを材料として、Sハプロタイプの判定のためのDNA分析法の開発*3、種・属間ペアの発見と認識特異性*4、自家不和合性強度およびその安定性の研究など、育種学的な観点から研究を行っています。時には自家不和合性を付与したArabidopsis thalianaを利用することで研究のスピード化も図り、研究を進めています*5。さらに自己・非自己認識反応後のシグナル伝達経路についても関心をもち*6、基礎から応用を目指した研究に挑戦しています。
*1, Kitashiba and Nasrallah, 2014、他多数の総説
*2, Oikawa et al. 2012, Nishio and Sakamoto 2017, Haseyama et al. 2018
*3, Nishio et al. 1996, Fujimoto and Nishio 2003, Takuno et al. 2010, Oikawa
et al. 2012, Tonosaki et al. 2013, Haseyama et al. 2018
*4, Sato K. et al. 2002, Sato Y. et al. 2003, 2004, 2006
*5, Yamamoto et al. 2014, Yamamoto et al. 2019,
*6, Kitashiba et al. 2011, Yamamoto and Nasrallah 2013
協力、共同研究：タキイ種苗（株）、（株）サカタのタネ、カネコ種苗（株）、コーネル大学