2007 Fiscal Year Annual Research Report
オオムギにおける穀粒の皮裸性の発現機構に関する分子遺伝学的解析
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18580006
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
武田 真 Kagawa University, 農学部, 教授 (40216891)
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| Keywords | オオムギ / 種子 / 遺伝子 / 転写因子 / 接着 |
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| Research Abstract |
オオムギには種子と内外頴が密着する「皮性」と、両者が分離できる「裸性」がある。皮裸性は穀粒の用途に関係する重要形質で、裸陸は単一劣性遺伝子(nud)に支配される。他のイネ科作物は全て裸性であることから、皮裸性の分化はオオムギ固有の形質として注目される。今年度はnud遺伝子座を包含するBACコンティグ配列の詳細なアノテーション解析を行い、様々な状況証拠とあわせて、Nud遺伝子を特定することに成功した。さらに頴果の脂質染色や遺伝子の時間的ならびに空間的な発現解析を行い、皮裸性が発現するメカニズムを明らかにした。
主要な研究成果を以下に列記する。オオムギ皮性品種はるな二条のBACライブラリーを用いnud遺伝子座をカバーする総長約500kbのBACコンティグを構築した。そのうち、nud座をカバーする4本のBACクローンからなる総長約244kbの塩基配列を完全に解読し、アノテーションを行った。その結果、遺伝マッピングで絞り込んだ領域にはコード遺伝子としてはERF転写因子が存在するだけで、この遺伝子がNudの正体であることが確実になった。この結論は、x線照射によって誘発された2系統の裸性突然変異体においてERF転写因子の機能的に重要なモチーフ内にアミノ酸置換がみられたことからも支持された。
世界各地の裸麦100系統を調査したところ、いずれの系統もERF遺伝子を含む約17kbの領域を完全に欠失していた。このことから、裸麦は単一起源であることが明らかになった。さらに、コムギ・エギロプス属、ライムギ属およびオオムギ属の代表的な二倍体種から、ERF転写因子のホモログとPCR法により取得し、遺伝子の発現解析を行った。
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[Journal Article] Barley grain with adhering hulls is controlled by an ERF family transcription factor gene regulating a lipid biosynthesis pathway.2008
Author(s)
Taketa S., Amano S., Tsujino ,Y., Sato T., Saisho D., Kakeda K., Nomura M., Suzuki T., Matsumoto T., Sato K., Kanamori H., Kawasaki S., Takeda ,K..
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences, U.S.A. 105
Pages: 4062-4067
Peer Reviewed
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