コムギ・エギロプス属植物における細胞質ゲノム間での遺伝子転位の分子的解析

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03640542
• Research Institution: Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University
• Principal Investigator: 荻原 保成 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助教授 (40185533)
• Keywords: 遺伝子転位 / 葉緑体 / ミトコンドリア / 遺伝子マッピング / コムギ・エギロプス / RFLP / プロミスカスDNA / 転写

Research Abstract

植物における細胞質ゲノム(葉緑体-ミトコンドリア)間での遺伝物質の転位機構および転移先ゲノム内での維持機構を解析するため、葉緑体遺伝子のミトコンドリアゲノムへの転移を調べた。全塩基配列が既知のイネ葉緑体DNAから、機能が判明している18遺伝子の特異的プローブを作成した。これらのプローブをパンコムギミトコンドリアDNAのマスターサークルを含むコスミッドクローンとサザンハイブリダイゼーションを行い、転移の有無を調べた。18遺伝子のうち、9遺伝子の転移が確認された。9遺伝子の転写活性をノーザンハイブリダイゼーションで調べてみると、3遺伝子でミトコンドリア固有のシグナルがえられた。転位が確認された遺伝子のうち、4遺伝子に関して転位領域付近の微細地図を作成し、転位領域を特定した。4遺伝子はいずれもほぼ遺伝子単位で転位していたが、遺伝子の一部が欠失しているものがあった。転位したDNA断片に介在配列が存在することから、DNA断片そのものが転位したことが確認された。コムギ・エギロプス属植物の葉緑体ゲノムはRFLP分析から17型に分類される。葉緑体DNAの変異と転位したミトコンドリアゲノム内での葉緑体遺伝子の変異を比較するため、転位した4種の遺伝子をプローブとしたミトコンドリアDNAのRFLP分析を行なった。転移した領域のRFLPからみた類縁関係は元の葉緑体DNAに基づくそれとは異なっていた。変異の様相は遺伝子により大きく異なっており、個々の遺伝子の変異性を明らかにした。転写活性のある遺伝子は保存的である傾向がみられた。

Research Products

• [Publications] Y.Ogihara and S.Yanagawa: "Interorganellar translocation of chloroplast genes into mitochondria." Wheat Information Service. (1993)
• [Publications] S.Nakata,T.Sasakuma and Y.Ogihara: "Proc.Prof.Kihara Memorial International Symposium on cytoplasmic Engineering in Wheat." Kihara Memorial Foundation,Yokohama, 110-111 (1992)