雌雄異株植物・アサのY染色体の分子的解析とその応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13760239
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 阪本 浩一 理化学研究所, 植物機能研究室, 基礎科学特別研究員 (30332274)
• Keywords: アサ / Y染色体 / rDNA / レトロトランスポゾン / FISH

Research Abstract

本研究は、雌雄異株植物であるアサの性染色体を形態学的・分子生物学的に解析することにより、高等植物の性分化機構の一端を明らかにすることを目的としている。今年度は、Y染色体に着目し、詳細な構造解析と近縁種の性染色体との関係を調べた。
アサのY染色体は端部動原体染色体で、大きな長腕部、端部に繊維状の構造を持つ小さな短腕部で構成されている。この短腕部の特徴的な繊維状構造が、仁形成部位であるか否かを調べるため、アサにおけるribosomal DNA(rDNA)配列を単離し、シークエンス解析後、26S-rDNA配列をプローブに用いてFluorescence in situ hybridization(FISH)解析を行った。その結果、スペーサー領域を除き、アサのrDNAは他の多くの植物のrDNA配列と高い相同性があり、26S-rDNA配列は、小さい1対の常染色体の短腕部に局在していることが確認され、Y染色体短腕部の繊維状構造はrDNAで構成されていなかった。現在、この領域を分染法を用いて形態学的に解析、及びマイクロマニュピレーターを用いてその部位のみを回収し、クローニングを試みている。
また、アサのY染色体長腕端部にのみ特異的に蓄積しているLINE様レトロトランスポゾン(LINE-CS)が、同じアサ科であるホップやカナムグラの性染色体においても特異的に蓄積しているか否かを調べた。その結果、LINE-CSは、アサの近年種では雌雄間で差がなく、アサの雄株でのみ蓄積している反復配列で、有用なY染色体のマーカーとなりうることが示唆された。