個体レベルにおける遺伝情報変換

Research Project

Project/Area Number	60125001
Research Category	Grant-in-Aid for Special Project Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	木下俊郎北海道大学, 農, 教授 (10001421)
Project Period (FY)	1985
Project Status	Completed (Fiscal Year 1985)
Budget Amount *help	¥25,600,000 (Direct Cost: ¥25,600,000) Fiscal Year 1985: ¥25,600,000 (Direct Cost: ¥25,600,000)
Keywords	種子貯蔵タンパク質 / 生理的突然変異体 / 形質転換 / mutator / 窒素固定能 / 葉緑体DNA / ミトコンドリアDNA / 物理地図
Research Abstract	植物育種の体系の再構築を意図して、初年度の研究ではまず目的に最も適した実験系と分析法の確立に重点を置いた。まず個体レベルにおける遺伝特性の解析と選抜に関しては、イネの穀粒貯蔵タンパクや根系の生育に係わる突然変異体の如く、従来その例の少ない生理的形質についての新変異体を得ることができた。現在これらの系を用いて玄米タンパクの生合成や器官分化・発育に関する制御機構の解明が進行中である。かかる研究はオオムギの発芽時に生成されるα-アミラーゼの構造と機能の分析とともに従来の植物育種に欠ける生化学的知見を補うことを期待できる。また高温・高照度下でクロロシスを発現するオオムギの新変異体は葉緑素形成過程の機作を生理・生化学的に考究する上で好適の系といってよい。遺伝変異の拡大と保全については、【◯!1】抗ガン剤シスプラチンによるイネの染色体異常の誘発、【◯!2】穀実のタンパク含量およびアミノ酸組成における遺伝変異の調査、【◯!3】形質転換法による異種DNA導入の可能性の検討、【◯!4】イネmutatorの作出とその遺伝解析、【◯!5】窒素固定菌の接種実験に基づくイネ窒素固定能の研究等、多岐にわたる成果を得た。これらはいずれも育種的利用の可能性を検証するための組織的な実験へと発展させねばならない。細胞質遺伝子による形質発現に関しては、オルガネラDNAの制限酵素分析が遺伝的に異質な細胞質の探索に極めて有効であり、葉緑体DNAに比べてミトコンドリアDNAの進化速度がはるかに速いことを証明した。またコムギとその近縁種、イネおよびテンサイでは葉緑体DNAの解析に不可欠の物理地図を完成し得た。細胞質DNAの形質発現や遺伝機能の制御に関してはなお今後の研究を要する。またコムギとテンサイにおいて花粉・種子稔性や種子貯蔵タンパク質に及ぼす異質細胞質の効果を研究し、これらの効果の異同がオルガネラDNAの分子的差異と一致することを明らかにしたのも重要成果の1つである。