雌雄器官の文化の解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07281101
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 米田 好文 北海道大学, 大学院・理学部研究科, 教授 (10124215)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三上 哲夫 北海道大学, 農学部, 教授 (50133715) ; 鳥山 欽哉 東北大学, 農学部, 助教授 (20183882) ; 佐藤 忍 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (70196236) ; 長戸 康郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10143413) ; 石黒 澄衞 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50260039)
• Keywords: 花序形態形成 / ホメオティック突然変異 / Y染色体 / 融合タンパク質 / 雄雌不稔性 / 脱分化 / ゼニゴケ / ユリ花粉母細胞

Research Abstract

本研究では、雌雄両性の文化・成熟過程に関連する遺伝子を解剖吟味し、植物の生殖システムの解明を目指した。まず、生染色体を持つ植物種(アサ)に注目し、DNA構造・機能レベルでの解明を目指した。続いて、単子葉植物・双方葉植物両方の花器官の完成の遺伝子群の機能的なネットワーク、調節機構、相互作用を遺伝子レベルで解明した。最後に、花器官に関連したうちで花粉を研究の焦点に据え、雄性不稔性、花粉成熟遺伝子発現、末成熟花粉の分化・脱分化の遺伝子支配機構の解明を目的とする。
研究計画の達成のために、各自発展させた成果を持ち寄り、総合的に研究討論・総括して本研究課題を遂行した。
1)花序形態形成関与遺伝子の単離と発現調節を解析した。2)MS53A遺伝子(リパーゼ)およびL12A遺伝子(GRPp4類似遺伝子)を解析した。3)雌蘂、雄蘂のホメオティック突然変異及びそれらの2重突然変異を解析した。4)Y染色体上の特異領域を明らかにする。5)融合タンパク質に対する抗体を作製した。6)テンサイの雄性不稔性に関わると想定されるミトコンドリア遺伝子を解析した。7)ノーザン解析により脱分化に特に相関性の高いいくつかのクローンを選び解析した。8)ゼニゴケ雌雄のYACまたはP1由来人工染色体(PAG)ゲノムライブラリーを作製した。9)先に見出したテッポウユリの雄性配偶子特異的ヒストン(gH2A,gH2B,gH3)のcDNAを分析した。10)ユリ花粉母細胞のタンパク質を単離した。、研究者間の連絡を密にして雄雌器官分化の全体像の理解が深化した。

Research Products

• [Publications] Torii, K. U.: "The Arabidopsis ERECTA gene encodes a putative receptor protein kinase with extracellular leucine-rich repeats." Plant Cell. 8. 735-746 (1996)
• [Publications] Suzuki, A.: "Structural and functional characterization of the intergenic spacer region of the rDNA in Daucus carota." plant Cell Physiol.37(2). 233-238 (1996)
• [Publications] Heping Yang: "Late embryogenesis aboundant protein in Arabidipsis thaliana homologous to carrot ECP31." Physiologia Plantarum. 98. 661-666 (1996)
• [Publications] Heping Yang: "AtECP63 cDNA that encodes a LEA protein belonging to group 3 is located on chromosome 4 of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh." Gene. in press.
• [Publications] D. Smith: "Characterization and mapping of Ds-GUS-T-DNA lines for targeted insertional mutagenesis." Plant Journal. 10. 721-732 (1996)
• [Publications] Okada, K.: "The genetic basis of phenotype expression in plants." Plant Species Biology. 11. 115-139 (1996)
• [Publications] Kubo, T.: "A duplicated sequence in sugarbeet mitochondrial transcriots is defferentially edited : analysis of orfB and its derivative orf324 mRNAs." Biochimica et Biophysica Acta. 1307. 259-262 (1996)
• [Publications] Aii, J.: "Expansion of the IR in the chloroplant genomes of buckwheat species is due to incorporation of an SSC sequence that could be mediated by an inversion." Current Genetics. (in press).
• [Publications] Nagasawa, N.: "Mutations associated with floral organ number in rice." Planta. 198. 627-633 (1996)
• [Publications] Takahashi, M.: "Mutations affecting panicle architecture in rice." Rice Genet. Newslett.(in press).
• [Publications] Nagasawa, N.: "DL regulates both leaf and pistil development in rice." Rice Genet. Newslett.(in press).
• [Publications] Matsuda, N.: "Partial male sterility in transgenic tobacco carrying antisense and sense PAL cDNA under the control of a tapetum-speciffic promoter." Plant Cell Physiol. 37(2). 215-222 (1996)
• [Publications] Kitashiba, H.: "Identitication of genes expressed in the shoot apex of Brassica campestris during floral transition." Sex Plant Reprod. 9. 186-188 (1996)
• [Publications] Rashid, H.: "Transgenic piant production mediated by Agrobacterium in "Indica rice." plant Cell Rep.15. 727-730 (1996)
• [Publications] 日向野久美子: "最新植物化学調節実験法(突然変異単離法)" 吉田茂男(東大出版会)(印刷中),
• [Publications] 米田好文: "最新植物化学調節実験法(タギング法による遺伝子単離法・突然変異体を用いた遺伝子の単離法)" 吉田茂男(東大出版会)(印刷中),
• [Publications] 石黒 澄衞: "細胞工学別紙・植物細胞工学シリーズ4「モデル植物の実験プロトコール」(シロイヌナズナにおける遺伝子のマッピング)" 秀潤社, 8 (1996)