2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物ミトコンドリアゲノムの進化学的安定性と発生学的動態の解明
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25640102
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
森 直樹 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60230075)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | コムギ / ミトコンドリアゲノム / 進化的安定性 / 分子内組換え / 細胞質置換系統 / Aegilops caudata / Triticum aestivum |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等植物のミトコンドリアと葉緑体のゲノムは、核ゲノムとの複雑な相互作用を通じて細胞内の重要な機能に深く関わっている。本研究では、ミトコンドリアゲノムに焦点を絞り、他に類を見ない60世代（半世紀以上）の長期にわたる連続戻し交雑によって育成・維持されてきた細胞質置換コムギを用いて、１）異種核ゲノムとの共存下でのミトコンドリアゲノムの遺伝的安定性を実験進化学的に検証すること、２）多様な小分子種からなるミトコンドリアゲノムの発生学的動態の実相を明らかにすることの2点を目標としている。
本年度は、異種核ゲノムとの共存下でのミトコンドリアゲノムの遺伝的安定性を直接検証するため、Aegilops caudata var. polyatheraの細胞質を持つ細胞質置換コムギ(C)-Tve のミトコンドリアゲノムの全塩基配列の解読を目指した。本系統は高度の雄性不稔を示すため核親（パンコムギ変種Tve）を使った戻し交雑を繰り返すことによって維持されてきた。ミトコンドリアDNAの単離と精製には大量の種子が必要であるため、Tveを用いて大規模に戻し交雑し、約2000粒の戻し交雑種子を得ることに成功した。これらを用いてミトコンドリアを高度に単離・精製し、さらにミトコンドリアDNAを精製して次世代シークエンサーによる全塩基配列の解析を行った。現在、一次配列の解読を完了し、得られた膨大な全塩基配列情報を解析中である。塩基配列の整理が終了し次第、既に解読されているAe. caudataの細胞質をもつパンコムギ品種Chinese Spring（雄性不稔を示さない）のミトコンドリアゲノム情報と比較する予定である。
これらの結果のふまえ、さらに細胞質提供親であるAe. cuadataのミトコンドリアゲノムの全配列を解読できれば、細胞質ゲノムの進化的安定性を直接的に解析できるため、現在準備中である。
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