| Project/Area Number |
01660001
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木下 俊郎 北海道大学, 農学部, 教授 (10001421)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 篤志 名古屋大学, 農学部, 助教授 (60023470)
新城 長有 琉球大学, 農学部, 教授 (40045092)
常脇 恒一郎 京都大学, 農学部, 教授 (20026438)
伊藤 道夫 静岡大学, 理学部, 教授 (70022671)
堀田 康雄 名古屋大学, 理学部, 教授 (30190218)
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| Project Period (FY) |
1989
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1989)
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| Budget Amount *help |
¥31,400,000 (Direct Cost: ¥31,400,000)
Fiscal Year 1989: ¥31,400,000 (Direct Cost: ¥31,400,000)
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| Keywords | 配偶子 / 減数分裂 / 組換え / 細胞質雄性不稔 / 稔性回復核遺伝子 / ミトコンドリア遺伝子 / 制限酵素切断点地図 / 形質転換 |
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| Research Abstract |
本年度は以下の2項目について実験系の充実と方法論の確立に重点を置いた基礎研究を展開した。
(1)減数分裂の機構解析:育種の基本となる染色体組換えの分子機構を明らかにするため、組換えに直接関与すると考えられるrecA蛋白質遺伝子をクローン化し発現を調べた。また減数分裂後に生ずる花粉管核と生殖細胞核の分化を人為的に制御し、均等核を作成するとともに、花粉からの胚形成にも成功した。これらの実験系を活用して配偶子分化過程を精査中であるが、分化には蛋白リン酸化が特に重要な役割を担っていることを見出した。さらに雄性配偶子の初期発生にかかわる遺伝子の勉析とクローン化あるいは花粉母細胞から体細胞分裂型、非対合型、非キアズマ型など多様な細胞分裂を誘導するための物理・化学的条件の検討結果なども本年度の成果である。
(2)雄性不稔の機構解析:個体・細胞・分子の各レベルで研究を行った。まず個体レベルでは来歴の異なるイネの細胞質雄性不稔系統を用いて稔性回復核遺伝子の同定を行い、野生イネに由来する新型細胞質を発見した。一方核遺伝子突然変異に起因する開穎不稔の発現が遺伝的背景や環境により著しく変動することも明らかとなった。細胞質雄性不稔はミトコンドリア遺伝子の変異と密接に関連しており、RFLP分析や塩基配列解析によればテンサイやコムギの雄性不稔株と正常個体間ではatpAやcoxIIなどのミトコンドリア遺伝子の分子構造が異なっている。このような遺伝子解析を効果的に推進してゆく上でミトコンドリアゲノムの制限酵素切断点地図が不可欠である。イネでは切断点地図がほぼ完成し、十数種の遺伝子の配置も決定できた。同様の地図の作成はテンサイでも進めている、また自ら開発したパーティクルガン装置を森いて培養細胞への遺伝子導入を試みてオルガネラの形質転換の基礎的知見も得た。
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