栽培イネにおける着色基本遺伝子C座の遺伝的多様化から見た比較遺伝

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13460001
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 佐野 芳雄 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (70109528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高牟禮 逸朗 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (90179557) ; 貴島 祐治 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (60192556)
• Keywords: イネ / アントシアニン / C遺伝子 / 複対立遺伝子 / 遺伝子系統 / MYB蛋白 / ネットワーク / 非同義置換

Research Abstract

本年は、イネのアントシアニン着色基本遺伝子C座における複対立遺伝子の分化について、まず準同質遺伝子系統・組換え近交系統を用いて解析した。C遺伝子機能が破壊されたナル変異をもつインド型系統(IR36,Patpkuなど)と機能的遺伝子を持つ系統(台中65号など)について、C遺伝子の候補であるOsC1のコード領域の配列を決定し比較した。起源の異なるナル遺伝子はMYB蛋白の機能的部位に異なる欠失を持っていた。これら欠失の位置は、連鎖解析から第6染色体短腕上のCに対応した。遺伝解析から、複対立遺伝子の分化が判明している系統の配列を比較したところ、作用が異なる複対立遺伝子はOsC1の可変領域に異なる非同義置換変異を持つ傾向和示したことから、C複対立遺伝子がOsC1の変異遺伝子であると考えられた。さらに、遺伝子の分化過程を調べるため、野生・栽培43系統の塩基配列変異を比較した。その結果、栽培系統のもつハプロタイプは野生系統には見いだせず、C座における複対立遺伝子の分化はイネの栽培化過程で起こった可能性の高いことが明らかとなった。栽培系統のハプロタイプは、野生型と比べ相対的に非同義置換変異率が高く、調節遺伝子の変異が人為的に蓄積したことを暗示させた。また、複対立遺伝子の分化をネットワーク法で解析したところ、相互に類似性を持った複雑なクラスターを形成することが判った。したがって、C遺伝子の分化には、進化過程で起こる対立遺伝子間の相互作用(組換え・遺伝子変換)も重要な役割をもつことが明らかとなった。