2014 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノム解読を基盤とする高等植物ミトコンドリアゲノムの包括的研究
| Project/Area Number |
26292007
|
|---|
| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
|---|
Principal Investigator |
寺地 徹 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (90202192)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山岸 博 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (10210345)
山本 真紀 関西福祉科学大学, 保健医療学部, 教授 (60240123)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | ミトコンドリアゲノム / コムギ / ダイコン / 次世代シークエンシング / 分子コーミング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ダイコンとその近縁種、およびパンコムギとその近縁種という、２つの異なる分類群を対象に、植物ミトコンドリアゲノムの構造と機能、ならびに変異と進化に関する包括的な研究を行い、このゲノムについての新しい概念を創出することを目的とする。そのため、１）次世代シークエンシングにより多くの植物種のミトコンドリアゲノムを解読し、全塩基配列ベースでゲノム構造の比較解析を行うこと、２）分子コーミングの手法でミトコンドリアのDNA分子を観察し、ゲノム構造に関する物理的な情報を取得すること、および３）ミトコンドリアの新規オープンリーディングフレーム（ORF）に着目し、大腸菌とタバコ葉緑体を用いた発現解析を通じてORFの機能を解明すること、の３つを計画している。
平成26年度は、当初の計画通り、上記１）のゲノム解読に注力した。すなわち、ダイコン（Raphanus sativus）については、以前に解読した打木源助（正常型）、MS-源助（オグラ型）に加え、本研究により、大阪四十日、黒ダイコンおよび青長ダイコンの3つのゲノムの解読を完全に終えた。また、アブラナ科の野生種Brassica maurorum、およびB. fruticulosaの細胞質をそれぞれ持つ細胞質置換ダイコンについてもゲノム解読が進行中であり、B. oxyrrhina（細胞質置換ダイコンを育成可能）、B. rapa、およびB. nigraのブラシカ属3種についても解読が進行中である。一方、パンコムギの近縁種については、主に細胞質置換コムギを材料に用いており、Aegilops mutica（２系統）、Ae. ovata, Ae. speltoides Ae. caudata, Ae. umbellulata, Ae. searsii, Triticum timopheeviの8サンプルについて、解読が完了、あるいは進行中である。また、T. monococcumとT. speltaについてもゲノム解読を終えている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ブラシカ属を含めて考えると、ダイコンとその近縁種については、目標とする10サンプル分の次世代シークエンシングデータが得られており、パンコムギとその近縁種についても、目標とする10サンプル分の次世代シークエンシングデータが得られている。したがって研究は概ね順調に進展していると考えている。ゲノムを完全に解読するためには、サンガー法によるフィニッシングと、遺伝子のアノテーションが必要であり、これについても実験を順次進めている。次年度には、すべてのサンプルのゲノム解読が完了する予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ゲノム解読の実験は、一応のめどが立ったので、今後は研究実績の概要に述べた２）と３）へ実験をシフトする。すなわち、分子コーミングの手法を用いてミトコンドリアDNA分子の可視化を試みるとともに、ゲノム配列の比較から、興味あるオープンリーディングフレームを探索・同定し、大腸菌および葉緑体の発現ベクターへクローニングする。
|
| Causes of Carryover |
学生、大学院生もしくは社会人アルバイトをのべ150時間程度雇用する予定であったが、試験など先方の都合で年度末に学生アルバイトを雇用できなかったため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
人件費として使用する。
|
