シロイヌナズナ変異体に基づいたファイトクロムクロモフォア生合成機構の解析

• Project/Area Number: 05760071
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 応用微生物学・応用生物化学
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 河内 孝之 京都大学, 農学部, 助手 (40202056)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1993: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: シロイヌナズナ / ファイトクロム / 染色体歩行 / 形質転換体 / 酵母人工染色体 / RFLP解析 / 変異体

Research Abstract

シロイヌナズナのファイトクロム突然変異体HY1は第2染色体上にマップされていた。HY1とその両側にマップされる視覚的に捉えられることのできる変異(erとas)との2重変異体(Landsbergエコタイプ)を異なったエコタイプの野生型(Columbia)と交雑し、F2世代で一方の変異のみをもつ植物を、as側で89個体、hy1側で9個体選抜し、次代(F3)よりDNAを調製した。エコタイプ間でのRFLPマーカーを利用することにより、遺伝学的には0.1cM、物理的には20Kbの解像度であることが期待された。そこで、シロイヌナズナの酵母人工染色体(YAC)ライブラリーを用い、コスミドRFLPマーカー6842を起点に染色体歩行を行った。YACクローンからの末端DNAの回収には、Inverse PCR法を利用し、隣接するYACクローンを単離した。その結果、約1.3Mbの染色体領域が連続したYACクローンでカバーされた。また物理地図と遺伝地図を対応づけるRFLP解析を行い、HY1遺伝子を含む領域を遺伝学的に約80kbまで限定した。HY1座で期待される遺伝子型を示すDNA断片を植物形質転換用ベクターにサブクローンし、変異体に導入した。その結果、変異体の表現型を相補する形質転換体が得られ、約10kbのDNA断片上にHY1遺伝子が存在することが明らかになった。この領域のDNAの塩基配列を決定し、この領域に少なくとも4種の遺伝子が存在することを明らかにした。現在その発現用式を野生型と変異体のRNA解析により光依存性(光の誘導性、有効波長)および組織特異性の点から解析を続けている。また、この研究で用いた1.3Mbの連続するYACクローンと上記の精度もつと期待されるF2植物由来のDNAを用いて、ゲノム上での物理距離と遺伝学的距離を比較した。ゲノムの全サイズと組替え価の総和から、シロイヌナズナでは、1cMが200kbになると計算されるが、1/10以下の組替え頻度しかない領域もあり、遺伝学的距離と物理学的距離は、部分的には、必ずしも一致しないことを示した。