1993 Fiscal Year Annual Research Report

イネミトコンドリアゲノムの機能解析による分子育種学的研究

Research Project

Project/Area Number	05404007
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	平井篤志東京大学, 農学部, 教授 (60023470)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堤伸浩東京大学, 農学部, 助手 (00202185) 多々良敦東京大学, 農学部, 助教授 (60114542) 武田元吉東京大学, 農学部, 教授 (90134501)
Keywords	イネ / ミトコンドリアゲノム / 転写地図 / 反復配列 / PRS
Research Abstract	高等植物ミトコンドリアゲノムはサイズが大きく、複数の環状DNAから構成されているなど構造が複雑である。そのためゲノムの分子構造と機能の関係を解明するためまずイネ(O.sativa cv.Nipponbare)のミトコンドリアゲノムの転写地図の作製を試みた。材料には暗黒下で発芽させた幼植物を用い、ミトコンドリアRNAを抽出した。最初に、大まかな転写を見るために、ゲノム全体をカバーする42個のλファージクローンのDNAをそれぞれDIGでラベルしたものをプローブに用いてノーザンハイブリダイゼーションを行った。その結果、大部分のプローブで1〜数本のシグナルが見られた。これは、一つのプローブがカバーしている約15kbの範囲内に存在する転写領域はせいぜい数個以下であることを示している。そこで、より詳しく転写されている領域を絞り込むために、シグナルの見られたλファージクローンの断片をプローブとしてノーザンハイブリダイゼーションを行い、より詳細な転写地図を作製した。高等植物のミトコンドリアゲノム上には頻繁に相同組換えをする反復配列のほかに、時折、低頻度に組換えを起こす数bpから数百bpの短い反復配列が存在する。イネミトコンドリアゲノム上には60-66塩基対の反復配列が少なくとも10コピー存在する。この反復配列は安定なステム-ループ構造を形成できるので、PRS(Palindromic Repeated Sequence)と名付けた。このPRSがイネのrps3のイントロンや葉緑体様trnNの隣接領域に存在することが明らかとなり、PCR法を用いた解析によりOryza属植物が他のイネ科植物より分岐したあとにこれらの領域に挿入したことが示唆された。またサザン法とPCR法を用いた解析より、進化の過程に別々の領域に存在するPRS間で相同組換えをした結果、現在のBBゲノムとBBCCゲノムの配列になったことが示唆された。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Kanno,A.: "A transcription map of the chloroplast genome from rice(Oryza sativa)." Curr.Genet.23. 166-174 (1993)
[Publications] Nakazono,M.: "Identification of the entire set of transferred chloroplast DNA sequences in the mitochondrial genome of rice." Mol.Gen.Genet.236. 341-346 (1993)
[Publications] Kanno,A.: "Variations in chloroplast DNA from rice(Oryza sativa):differences between deletions mediated by short direct-repeat sequences within a single species." Theor.Appl.Genet.86. 579-584 (1993)
[Publications] Kanazawa,A.: "Restriction fragments homologous to mitochondrial plasmid-like DNAs are located within limited chromosomal regions on the rice nuclear genome." Theor.Appl.Genet.(in press).
[Publications] Nakazono,M.: "Palindromic repeated sequences(PRSs)in the mitochondrial genome of rice:evidence for their insertion after divergence of the genus Oryza from the other Gramineae." Plant Mol.Biol.(in press.).
[Publications] Hirai,A.: "Six percent of the mitochondrial genome in rice came from chloroplast DNA." Plant Mol.Biol.Reporter. 11. 98-100 (1993)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

イネミトコンドリアゲノムの機能解析による分子育種学的研究

Principal Investigator

平井 篤志 東京大学, 農学部, 教授 (60023470)

Research Products

[Publications] Kanno,A.: "A transcription map of the chloroplast genome from rice(Oryza sativa)." Curr.Genet.23. 166-174 (1993)

[Publications] Nakazono,M.: "Identification of the entire set of transferred chloroplast DNA sequences in the mitochondrial genome of rice." Mol.Gen.Genet.236. 341-346 (1993)

[Publications] Kanno,A.: "Variations in chloroplast DNA from rice(Oryza sativa):differences between deletions mediated by short direct-repeat sequences within a single species." Theor.Appl.Genet.86. 579-584 (1993)

[Publications] Kanazawa,A.: "Restriction fragments homologous to mitochondrial plasmid-like DNAs are located within limited chromosomal regions on the rice nuclear genome." Theor.Appl.Genet.(in press).

[Publications] Nakazono,M.: "Palindromic repeated sequences(PRSs)in the mitochondrial genome of rice:evidence for their insertion after divergence of the genus Oryza from the other Gramineae." Plant Mol.Biol.(in press.).

[Publications] Hirai,A.: "Six percent of the mitochondrial genome in rice came from chloroplast DNA." Plant Mol.Biol.Reporter. 11. 98-100 (1993)

平井篤志東京大学, 農学部, 教授 (60023470)