植物の新トランスポゾンの単離と既知トランスポゾンの異種植物での転移

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08454261
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 飯田 滋 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (30012777)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土生 芳樹 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (80266915)
• Keywords: トランスポゾン / 易変性変異 / 花の絞り模様 / アントシアニン / 色素生合成系遺伝子 / アサガオ / マルバアサガオ / イネ

Research Abstract

トランスポゾンは染色体上を転移して種々のDNA再編成を引き起こし、遺伝子の発現調節に影響を与え得る遺伝因子で、時に遺伝的斑入り(キメラ斑)を出現させる。我国で花卉園芸化されたアサガオや近縁のマルバアサガオには未知トランスポゾンが関与すると思われるキメラ斑の生ずる系統が得られているので、本研究ではキメラ斑形成に関与する未知トランスポゾンの検索を試み、キメラ斑形成の分子機構を解明を試みた。また、トウモロコシのトランスポゾンAc/Dsを異種植物であるイネに導入、トランスジェニックイネ中での転移能やDNA再編成、ゲノム上で挿入部位の構造上の特徴などの解明も行った。
まず、白地に有色のスポットやセクターなどのキメラ斑を出現させるアサガオの易変性変異「雀斑」(flecked)はアントシアニン色素生合成系のDFR遺伝子内にトランスポゾンTpn1が挿入した構造であり、淡黄色地に紅色のスポットやセクターなどの絞り模様と共に紅色の斑点模様を形成させるアサガオの易変性変異「吹掛け絞り」(speckled)は色素生合成系のCHI遺伝子内にTpn1類縁のTpn2と名付けたトランスポゾンが挿入された構造であること、さらにマルバアサガオの易変性変異「条斑」(flaked)は色素生合成系のCHS遺伝子内にトランスポゾンTip100が挿入した構造であることを明らかにした。
また、トウモロコシのトランスポゾンDsを異種植物であるイネのゲノム上でAc転移酵素により再転移させ、体細胞転移したDsのイネゲノム上の再挿入部位の構造を詳細に解析した。

Research Products

• [Publications] Y.Abe, et.al: "Appearance of flower variegation in the mutable speckled line of the Japanese morning glory is controlled by two genetic elements." Genes Genet.Syst.72. 57-62 (1997)
• [Publications] S.Fukuda-Tanaka, et.al: "Idintification of new chalcone synthase genes for flower pigmentation in the Japanese and common morning glories." Plant Cell Physiol.36. 754-758 (1997)
• [Publications] Y.Habu, et.al: "Amplified restriction fragment length polymorphism-based mRNA fingerprinting using a single restriction enzyme that recognizes a 4-bp sequence." Biochem.Biophys.Res.Commun.234. 516-521 (1997)
• [Publications] A.Hoshino, et.al: "The gene encoding flavanone 3-hyroxylase is expressed normally in the pale yellow flowers of the Japanese morning glory carrying the speckled mutation which produce neither flavonol nor anthocyanin but accumulate chalcone,aurone and flavanone." Plant Cell Physiol.38. 1049-1056 (1997)
• [Publications] Y.Hisatomi, et.al: "DNA rearrangements at the region of the dihydroflavonol 4-reductase gene for flower pigmentation and incomplete dominance in morning glory carrying the mutable flaked mutation." Theor.Appl.Genet.95. 509-515 (1997)
• [Publications] Y.Hisatomi, et.al: "The retrotransposon RTip1 is integrated into a novel type of minisatellite MiniSip1 in the genome of the common morning glory,and carries another new type of monisatellite MiniSip2." Theor.Appl.Genet. 95. 970-974 (1997)
• [Publications] 土生芳樹、飯田 滋: "AFLPによるmRNAの解析/新版植物のPCR実験プロトコール" 秀潤社, 144-150 (1997)
• [Publications] 広近洋彦、高橋咲子、飯田滋: "トランスポゾン/植物分子生物学5巻" 朝倉書店, 120-129 (1997)