非組換え領域S遺伝子座における組換えの顕微観察

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14599
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 菊池 真司 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 助教 (80457168)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: S遺伝子座 / 組換え / リンゴ

Outline of Annual Research Achievements

>1 Mbpの物理的距離があると考えられているリンゴS遺伝子座（フロリーナ：S3S9）における減数分裂細胞及び花粉での組換え頻度を明らかにした。前年度はBAC-FISH解析で、減数分裂第一分裂終期～二分子70細胞において、組換えが生じているシグナルパターンを示す細胞をいくつか見出した。今年度は、リンゴS遺伝子座に存在するF-box遺伝子について、SNPを利用したアリル特異的プライマーを設計し、花粉1粒ずつからDNAを抽出して全ゲノム増幅した後に、PCRを行う一連の解析手法を開発した。それを用いて84の花粉を調べた結果、S3ハプロタイプの花粉やS9ハプロタイプの花粉とは別に、組換えによってS3ハプロタイプのF-box遺伝子とS9ハプロタイプにあるF-box遺伝子を併せ持ったと考えられる組換え花粉が含まれていることが明らかになった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

BAC-FISH解析による減数分裂細胞での組換えの顕微観察およびアリル特異的プライマーを用いた各花粉のジェノタイピングという2つの解析手法を開発した後に、組換え抑制領域であるS遺伝子座の組換えの有無を調査した。その結果、1 Mbpを超えるリンゴS遺伝子座において、組換えが生じていることを明らかにし、減数分裂細胞と花粉で観察される組換え頻度が明らかになった。

Strategy for Future Research Activity

見つかった組換え花粉が少数であるため、解析サンプルを増やして、多数の組換え花粉のDNAを得る。また、解析に用いているリンゴ品種フロリーナのS3ハプロタイプにおけるF-box遺伝子の並びが明らかにされていないため、BAC-FISH解析などから遺伝子の並びを決定する必要がある。

Causes of Carryover

補助事業期間である2年間で、研究の目的であるS遺伝子座の組換え頻度を明らかにすることができた。一方、研究成果の発表のために、解析サンプル数を増やして次年度に再実験を行うなどさらなる解析が必要があると判断したため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

主にリンゴ花粉からのDNA抽出、ゲノム増幅、PCR解析に使用する試薬代に助成金を使用する。また、論文投稿料、英文校閲代金、学会発表（国内）のための旅費に使用する。