テンサイ細胞質雄性不稔性に関わる核・ミトコンドリア遺伝子相互作用の基礎研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10760001
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 久保 友彦 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (40261333)
• Keywords: テンサイ / ミトコンドリア / 細胞質雄性不稔性 / 稔性回復遺伝子 / ピルビン酸脱水素酵素 / アンチセンス

Research Abstract

1.テンサイ変異ミトコンドリア遺伝子の発現解析
前年度明らかにしたatp6プレ配列(pre-atp6)以外に、CMS株ミトコンドリアに固有のポリペプチドが存在するか否か、in organello翻訳実験を行った。その結果、pre-atp6と思われる位置にCMS株固有バンドが生じた以外は、正常株とCMS株で差異は見られなかった。
2.CMS発現に関係する核遺伝子の解析
前年度に得られたRfに連鎖するマーカーの分離を、異なる交配組み合わせの集団で調査した。その結果、花粉稔性回復との連鎖が確認され、組み替え価もほぼ同じであることがわかり、これらのマーカーの有効性が確認された。さらに得られたマーカーの帰属する連鎖群を、公開されているテンサイRFLPマーカーを用いた連鎖解析により決定した。その結果、全てのマーカーはKielIII/KoelnIVに位置することが分かった。
Rfのポジショナルクローニングのため、テンサイBACライブラリーの作成を試みた。テンサイ緑葉より高分子DNAを単離し、HindIII部分分解により生じた200-500kbの画分をpBeloBAC11に連結し、大腸菌を形質転換した。その結果、約3万クローンを集めることに成功した。予備的に調査したところ、平均挿入断片長は約100kbであった。
3.人為的ミトコンドリア機能不全株作出の試み
前年度に作成したアンチセンスPDHE1aタバコについて、正常株の花粉を交配して種子を得、後代検定を行った。その結果、不稔性が後代にも伝達されることが分かった。

Research Products

• [Publications] S.Nishizawa: "Variable number of tandem repeat loci in the mitochondrial genomes of beets"Current Genetics. 37. 34-38 (2000)
• [Publications] T.Kubo: "Alterations in organization and transcription of the mitochondrial genome of cytoplasmic male sterile sugar beet (Beta vulgaris L..)"Molecular and General Genetics. 262. 283-290 (1999)