共生窒素固定機能を制御する宿主植物遺伝子のクローニング

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18570040
• Research Institution: Aichi University of Education
• Principal Investigator: 菅沼 教生 Aichi University of Education, 教育学部, 教授 (40179114)
• Keywords: 共生 / 根粒 / 窒素固定 / Fix-突然変異体 / ミヤコグサ

Research Abstract

ポジショナルクローニング法により共生窒固定機能を制御する宿主植物遺伝子を同定することを目的に,昨年度EMS処理によって作出された32ラインのミヤコグサFix-突然変異体の候補の遺伝解析と表現型解析を行った。変異体候補に着生した根粒を実体顕微鏡で観察し,根粒の形態形成に関わる変異体と予想されるHist-突然変異体を選別した結果,最終的に20ラインをFix-突然変異体として今後の解析に用いることとした。表現型解析のためのMiyakojima系統との交配は,10ラインから種子が得られ遺伝解析を行った。その結果,8ラインについては,F2世代において正常型と変異型が3:1に分離することが確認された。また,ラフマッピングのためのGifu系統との交配は,7ラインから種子が得られ,6ラインのラフマッピングが終了した。その結果,1ラインは,これまでに遺伝子座が同定されたsym102変異体と同じ領域に原因遺伝子がマップされた。しかし,同じ領域にマップされた2ラインと残りの3ラインは,これまでに同定された遺伝子座とは別の領域に原因遺伝子がマップされ,新規のFix-突然変異体であると予想された。さらに,同質遺伝子系統が作成された1ラインについては,表現型解析を行った。その結果,このFix-突然変異体は窒素固定活性が低い変異体であること,根粒菌は根粒に感染するものの感染細胞に異常が見られることが明らかになった。また,約700個体のF2劣性ホモ個体を用いて連鎖解析を行った結果,原因遺伝子を約1.5cMの間に絞り込むことができた。