カンキツにおけるアイソザイム対立遺伝子の構造および進化と系統発生に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63560031
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 若菜 章 九州大学, 農学部, 助手 (10158579)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白石 眞一 九州大学, 農学部, 教授 (40154356)
• Keywords: グルタミン酸オキザロ酢酸アミノ転移酵素 / カンキツ / アイソザイム / 遺伝子重複 / マーカー遺伝子 / 系統発生 / 交雑実生 / 連鎖

Research Abstract

カンキツ及び近縁属を多数供試し、グルタミン酸オキザロ酢酸アミノ転移酵素(GOT)をコードする遺伝子及びその対立遺伝子を解析し、さらにその多数種の酵素の遺伝子・対立遺伝子についても解析を行った。
GOTは三遺伝子座(Got-1,2,3)に支配されており、それらの間に連鎖はなかった。Got-1,2,3ではそれぞれ5,5,7対立遺伝子を確認した。Got-2とGot-3ではそれぞれ三つの対立遺伝子B、C、Iに支配されるアロザイムの泳動距離が完全に一致し、またこれらの対立遺伝子をもつ品種がかなり多く見られたことから、Got-3はGot-2遺伝子が重複して進化したものであると考えられた。しかし、Got-2アイソザイムはサイトゾルに、GOT-3アイソザイムはプラスチドに局在することから、重複の起源はかなり古いものと思われる。
各遺伝子座における個々の対立遺伝子は特定の種又は種群に特異的に出現した。この結果をもとにカンキツの系統発生を以下の様に推察した。カンキツはまず原始シトロンと原始マンダリンが分派し、これらから原始ブンタンが出現した。原始シトロンからパペダ・ライム・レモンが雑種群として派生した。原始マンダリンからタチバナが派生し雑種群を作った。マンダリンとパペダの雑種からユズ類は出現し、ブンタン類とマンダリン類との雑種からサワーオレンジやスイートオレンジが出現した。雑柑類はさらにこれらの雑種から多数出現した。
他の酵素では3遺伝子座で11の対立遺伝子を確認した。これらの対立遺伝子変異はGOTアイソザイムにおける対立遺伝子変異を基に推測したアイソザイムの系統発生とよく符合した。
一方、これら多数の対立遺伝子は品種の同定、珠心胚実生と交雑実生の識別及び雑種検定におけるマーカー遺伝子としても有用であることが示された。

Research Products

• [Publications] 一色司郎,若菜章,白石眞一: "カンキツにおけるアイソザイム対立遺伝子の構造及び進化と系統発生に関する研究" 九州大学農学部農場研究資料. 12. (1990)
• [Publications] Akira Wakana,Shinichi Shiraishi,and Shirou Isshiki: "Inheritance and genetic variation of GOT isozyme alleles in Citrus" Theoretical and Applied Genetics.
• [Publications] Shinichi Shiraishi,Akira Wakana,and Shirou Isshiki: "Genetic variation of GOT isozymes and its relation to phylogeny in Citrus" American Journal of Botany.