遺伝子工学を用いた雄性不稔細胞質遺伝子の構造解析と雄性不稔性の誘発

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61480031
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 西川 浩三 岐大, 農学部, 教授 (50021671)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古田 喜彦 岐阜大, 農学部, 助教授 (20021719) ; 河合 啓一 岐阜大学, 農学部, 助教授 (00002064) ; 堀津 浩章 岐阜大学, 農学部, 教授 (60021680)
• Keywords: 細胞質雄性不稔遺伝子 / mt-DNA / E.coli JM83-pUC-12系 / 細胞融合

Research Abstract

植物の細胞質雄性不稔はミトコンドリアにあると考えられる雄性不稔遺伝子と核内の遺伝子の相互作用によって生じる。本研究ではイネおよびタバコの雄性不稔細胞質遺伝子の構造解析と雄性不稔の誘発を目的としている。今年度の研究経過ならびに結果は次のとおりである。
1.細胞質雄性不稔イネ,四優6号の培養細胞1g当り1μgのmt-DNAを得、制限酵素で切断し、アガロース電気泳動したところ、ECORI,Xho1により、それぞれ23以上の断片が確認された。各断片の分子量の総和は120Kbとなった。また、四優6号のECORI消化断片をベクターpUC-12に挿入し、形質転換を行ったところ組換え体が6株得られた。すべての株からベクターpUC-12およびmt-DNA断片が検出されたことからmt-DNAを増幅する場合、E.coli JM-83-pUC-12系は有用であると考えられる。
2.四優6号およびアケノホシの細胞培養の基礎研究を行った。両品種ともにMS寒天培地で胚からカルスを誘導し、friableな株を選択して液体培養を行った。液体培養には藤村らの【R_2】【B_5】培地を用いた。継代後15日位の細胞から調整したところ【10^6】/3g細胞程度の収率でプロトプラストが得られた。このプロトプラストを用いてポリエチレングリコール,高【Ca^(2+)】,高pH法または電気刺戟で細胞融合を試みたが、プロトプラスト培養が困難であり、それ以後の段階には至らなかった。今後、プロトプラスト培養の技術を確立し、再分化能が高く、friableな株の選択が必要であると考えられる。
3.斑入り、雄性不稔Bully21および正常Bully21のタバコ3系統の根,茎,葉からMS培地を用いてカルスを誘導した。このカルスおよび無菌個体からプロトプラストの分離およびその培養の予備実験を行った。
4.細胞質雄性不稔遺伝子のマイクロインジェクターおよびTiプラスミドによる導入は試みるに至らなかった。