中国における動植物の遺伝的分化に関する日中共同研究

• 研究課題/領域番号: 01044149
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 森脇 和郎 国立遺伝学研究所, 細胞遺伝研究系, 教授 (50000229)
• 研究分担者: 平野 博之 国立遺伝子学研究所, 総合遺伝研究系, 助手 (00192716) ; 田野 茂光 東京大学, 農学部, 教授 (80011881) ; 井山 審也 国立遺伝学研究所, 生保センター, 助教授 (00000232) ; 佐野 芳雄 国立遺伝学研究所, 生保センター, 助教授 (70109528) ; YAKIMENKO L. ロシア科学院, 生物土壌研究所, 研究員 ; KORABLEW V. ロシア科学院, 生物土壌研究所, 研究員 ; 王 成懐 中国衛生部, 蘭州生物製品研究所, 名誉所長 ; 王 春燕 中国衛生部, 蘭州生物製品研究所, 研究員 ; 前川 雅彦 北海道大学, 農学部, 助教授 (00142703) ; 邵 啓全 中国科学院, 遺伝研究所, 教授 ; 李 安生 中国科学院, 遺伝研究所, 副教授 ; 易 豪雄 江西大学生物系, 副教授 ; 凌 定厚 中国科学院華南植物研究所, 研究員 ; 梁 承業 中国科学院華南植物研究所, 副社長 ; 王 斌 中国科学院遺伝研究所, 教授 ; 金 玖〓 中国科学院, 上海実験動物中心, 副研究員 ; 何 新橋 中国科学院, 上海実験動物中心, 所長 ; 施 立明 中国科学院, 昆明動物研究所, 所長 ; 汪 松 中国科学院, 動物研究所, 部長 ; 呉 政安 中国科学院, 発育生物研究所, 研究員 ; 緒方 一夫 九州大学, 熱帯農学研究センター, 助手 (40224092) ; 鈴木 仁 東京慈恵会医科大学, 医科学研究所, 助手 (40179239) ; 米川 博通 東京都立臨床医学総合研究所, 実験動物部, 室長 (30142110) ; 土屋 公幸 宮崎医科大学, 動物実験施設, 助教授 (30155402) ; 宮下 信泉 国立遺伝学研究所, 生保センター, 助手 (10190779) ; JIN Meilei Shanghai Lab. Anim. Center, Academia Sinica, Associate Professor ; HE Xinqiao Shanghai Lab. Anim. Center, Academia Sinica, Director ; SHI Liming Kunming Inst. of Zool., Academia Sinica, Director ; WANG Sung Inst. of Zool., Academia Sinica, Director ; WU Zheng-an Inst. of Develop. Biol., Academia Sinica, Professor ; SHAO Qiquan Inst. of Genetics, Academia Sinica, Professor ; WANG Chun Yan Lanzhou Inst. of Biological Products, Researcher ; WANG Chenghuai Lanzhou Inst. of Biological Products, Director ; WANG Bin Inst. of Genetics, Academia Sinica, Professor ; LI An Sheng Inst. of Genetics, Academia Sinica, Associate Professor ; LIANG Cheng Ye Huanan Inst. Botany, Academia Sinica, Deputy Director ; YI Haoziong Dept. of Biology, Jiangxi Univ., Associate Professor ; QI Ding Hou Huanan Inst. Botany, Academia Sinica, Professor ; KORABLEV V. ロシア科学院, 生物土壌研究所, 研究員 ; 金 玖蕾 中国科学院, 上海実験動物中心, 主任助理 ; 王 成懷 蘭州生物製品研究所, 所長
• 研究期間 (年度): 1989 – 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 17,100千円 (直接経費: 17,100千円); 1991年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円); 1990年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円); 1989年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
• キーワード: イネ / リボゾ-ムDNA / レトロポゾン / 野生マウス / ミトコンドリアDNA / 遺伝的亜種分化 / 地理的分布 / ヒトの移動 / 中国大陸 / リボソ-ムDNA / 遺伝変異 / 野生イネ / 進化 / 栽培化 / 遺伝変異(地理的変異) / 裁培化

研究概要

(動物班)ハツカネズミ種は実験用マウスとして医学生物学研究領域に大きく貢献して来ただけでなく、歴史上のヒトの移動を反映した分布を示すこともあり、文化人類学の分野にも深い関連をもつ動物である。この種は旧大陸に広く分布しており、形態学的および地域的な差異によって11亜種に分類されている。しかし、最近15年間にわたる我々およびフランス、アメリカの研究グル-プによる遺伝子学的解析、特にミトコンドリアDNAおよびリボソ-ムDNAのRFLP,血清蛋白質および酵素蛋白の電気泳動パタ-ンの多型性、Hー2抗原の多型、染色体のCバンドパタ-ンの変異等を対象とした分析の結果、ハツカネズミ種は遺伝学的には4つの亜種群すなわちドメステイクス、バクトリアヌス、カスタネウス、ムスクルスに分けられることが明らかになり、それらの地理的分布もおおよそ確定されるに至った。特にヨ-ロッパにおけるドメステイクスとムスクルス両亜種群の分布については詳細な知見が得られている。しかし、中国大陸を中心とするアジア地域においては、これまで遺伝学的な立場からの調査が行なわれたことはない。我々は中国科学院および中国衛生部の研究者と共同して中国を中心とする東アジア地域のハツカネズミ亜種の遺伝子的分化と地理的分布を解明する事を計画した。平成元年から3年までの3年間に中国全土の10数地点から野生ハツカネズミを採集し、現地でDNA抽出用の肝臓、Hー2分析用のリンパ節、染色体観察用の骨髄細胞、分類学的調査のための剥製標本等を作成して日本に持ち帰り、分析を行なった。その結果、中国本土を東西に流れている長江を境に、北側の地域にはムスクルスが、南側の地域にはカスタネウスが分布していることが明らかになった。その後中国東北部およびロシア沿海州地域にまで調査の範囲を広げたところ、黒竜江周辺地域にカスタネウス型のミトコンドリアDNAおよびリボソ-ムDNAをもつ個体が高い頻度で見出された。ヒトの移動によって中国南部から運ばれたのか、ヒトの社会の発達以前にこの地域に既に分布していたのかは今後の調査を待たねば決められないが、カスタネウス型がムスクルス型より北の方に分布するというパタ-ンは日本本土における野生ハツカネズミの分布と似ている点は興味深い。なお今回の共同研究で中国西北地域に広く分布するヘモグロビンβ鎖変異が見出されW1と命名するとともに、その遺伝子を単離してDNA塩基配列を分析した。その結果中国北部に広く分布するP型遺伝子とかなり差のある一次構造をもつことがわかった。
(植物班)イネの進化を考える上で、その野生祖先種であるオリザ・ルヒポゴンの地理的遺伝変異を解析することが重要となる。ところが今までの研究は南アジアに分布する遺伝変異についてしか情報がなく、栽培イネの重要な布地域である中国本土の調査が不可欠であることが長年にわたって望まれてきた。本研究では中国最北の野生イネ集団の遺伝変異を明らかにすることを目的とした。栽培イネには品種群の分化が顕著に認められるが、核内遺伝分化の指標としてリボソ-ムDNA非転写領域とモチ遺伝子座に挿入されたレトロポゾンの有無を用いた。リボソ-ムDNA変異は品種群間で特異な変異が認められ、超可変領域をもつことが判っている。東郷産野生イネの変異を調査した結果、日本型栽培イネを特徴ずける変異が高頻度に認められた。南アジア産野生イネにはその変異がほとんど出現しなかったので、栽培イネの品種分化に中国産野生イネが重要な役割をしていることが明かとなった。非転写領域内には、重複した構造をもち、重複パタ-ンの比較によって微細構造を調査することによって変異の起源を詳細に検討できる。その結果、日本型栽培イネと東郷集団で高頻度に出現する変異の起源は同一のものと考えられた。一方、モチ遺伝子座に挿入されたレトロポゾンの有無は栽培イネと野生イネの分化を特徴ずける分子マ-カ-であることが判明し、東郷産野生イネはこのレトロポゾンを欠いており、挿入以前の野生イネ独特な遺伝子をも保持していると考えられた。これらの調査結果は、東アジアに分布する日本型栽培イネの成立に中国産野生イネの寄与の大きいことを決定ずけるものである。現在、細胞質マ-カ-としてミトコンドリア変異の解析を続行しており、中国産野生イネの遺伝変異の全容が将来明らかになるものと期待される。

研究成果

• [文献書誌] Moriwaki,K.et al.: "Mouse subspecies differentiation and Hー2 polymorphism." Biol.J.Linn.Soc.41. 125-139 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Suzuki,H.et al.: "Variation in the distribution of silverーstaining nucleolar organizer regions on the chromosomes of the wild mouse,Mus musculus." Mol.Biol.Evol.7. 271-282 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sano,Y.et al.: "Variation of the intergenic spacer region of ribosomal DNA in cultivated and wild rice species." Genome. 33. 209-218 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sano,Y.: "The genic nature of Gamete Eliminator in Rice." Genetics. 125. 183-191 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tanaka,S.et al.: "Gene responsible for deficient activity of the β subunit of C8,the eighth component of complement,is located on mouse chromosome 4." Immunogenetics. 33. 18-23 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yamaguchi,M.et al.: "Molecular cloning and structural analysis of mouse gene and pseudogenes for proliferating cell nuclear antigen." Nuclei Acids Research. 19. 2403-2410 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shiroshi,T.et al.: "Genetic control of sexーdependent meiotic recombination in the major histocompatibility complex of the mouse." The EMBO Journal. 10. 681-686 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Inaguma,Y.et al.: "Acquisition of two endogenous ecotropic murine leukemia viruses in distinct Asian wild mouse populations." Jour.Virology. 65. 1796-1802 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kawashima,T.et al.: "A new haplotype of the βーglobin gene complex,Hbb^<wl>,in Chinese wild mouse." Jpn.J.Genet.66. 491-500 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Koseki,H.et al.: "Dominant expression of a distinctive V14^+ Tーcell antigen receptor α chain in mice." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 88. 7518-7522 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hirano,H.Y.et al.: "Molecular characterization of the waxy locus of rice(Oryza sativa)" Plant cell Physiol.32. 989-997 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sano,Y.: "Genetic comparisons on chromosome 6 between cultivated and wild rice." Japan.J.Breed.42. (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Moriwaki, K. et al.: "Mouse subspecies differentiation and H-2 polymorphism." Biol. J. Linn. Soc.41. 125-139 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Suzuki, H. et al.: "Variation in the distribution of silver-staining nucleolar organizer regions on the chromosomes of the wild mouse, Mus musculus." Mol. Biol. Evol.7. 271-282 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sano, Y. et al.: "Variation of the intergenic spacer region of ribosomal DNA in cultivated and wild rice species." Genome. 33. 209-218 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sano, Y.: "The genic nature of Gamete Eliminator in Rice." Genetics. 125. 183-191 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tanaka, S. et al.: "Gene responsible for deficient activity of the beta subunit of C8, the eighth component of complement, is located on mouse chromosome 4." Immunogenetics. 33. 18-23 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yamaguchi, M. et al.: "Molecular cloning and structural analysis of mouse gene and pseudogenes for proliferating cell nuclear antigen." Nuclei Acids Research. 19. 2403-2410 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shiroishi, et al.: "Genetic control of sex-dependent meiotic recombination in the major histocompatibility complex of the mouse." The EMBO Journal. 10. 681-686 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Inaguma, Y et al.: "Acquisition of two endogenous ecotropic murine leukemia viruses in distinct Asian wild mouse populations." Jour. Virology. 65. 1796-1802 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kawashima, T. et al.: "A new haplotype of the beta-globin gene complex, Hbb^<w1>, in Chinese wild mouse." Jpn. J. Genet.66. 491-500 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Koseki, H. et al.: "Dominant expression of a distinctive V14^+ T-cell antigen receptor alpha chain in mice." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88. 7518-7522 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hirano, H. Y. et al.: "Molecular characterization of the waxy locus of rice (Oryza sativa)" Plant Cell Physiol. 32. 989-997 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sano, Y.: "Genetic comparisons on chromosome 6 between cultivated and wild rice." Japan. J. Breed.42. (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tanaka,S.et al.: "Gene responsible for deficient activity of the β subunit of C8,the eighth component of complement,is located on mouse chromosome 4." immunogenetics. 33. 18-23 (1991)
• [文献書誌] Yamaguchi,M.et al.: "Molecular cloning and structural analysis of mouse gene and pseudogenes for proliferating cell nuclear antigen." Nuclei Acids Research. 19. 2403-2410 (1991)
• [文献書誌] Shiroishi,T.et al.: "Genetic control of sex-dependent meiotic recombination in the major histocompatibility complex of the mouse." The EMBO Journal. 10. 681-686 (1991)
• [文献書誌] Inaguma,Y.et al.: "Acquisition of two endogenous ecotropic murine leukemia viruses in distinct Asian wild mouse populations." Jour.Virology. 65. 1796-1802 (1991)
• [文献書誌] Kawashima,T.et al.: "A new haplotype of the β-globin gene complex,Hbb^<wl>,in Chinese wild mouse." Jpn.J.Genet.66. 491-500 (1991)
• [文献書誌] Koseki,H.et al.: "Dominant expression of a distinctive V14^+ T-cell antigen receptor α chain in mice." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 88. 7518-7522 (1991)
• [文献書誌] Hirano,H.Y.& Sano,Y.: "Molecular characterization of the waxy locus of rice (Oryza sativa)" Plant Cell Physiol.32. 989-997 (1991)
• [文献書誌] 平野 博之,佐野 芳雄: "イネのwx遺伝子" 植物細胞工学. 3. 39-46 (1991)
• [文献書誌] Sano,Y.: "Genetic comparisons on chromosome 6 between cultivated and wild rice." Japan.J.Breed.42. (1992)
• [文献書誌] Moriwaki,K.,Sagai,T.,Shiroishi,T.,Bonhomme,F.,Wang,C.,He XーQ.,Jin,MーL.,Wu,ZーG.: "Mouse subspecies differentiation and Hー2 polymorphism." Biol.J.Linn.Soc.41. 125-139 (1990)
• [文献書誌] Koseki,H.,Imai,K.,Nakayama,F.,Sado,T.,Moriwaki,K.& Taniguchi,M.: "Homogenous junctional sequence of the V14^+ Tーcell antigen receptor α chain expanded in unprimed mice." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87. 5248-5252 (1990)
• [文献書誌] Suzuki,H.,Kurihara,Y.,Kanehisa,T.& Moriwaki,K.: "Variation in the distribution of silverーstaining nucleolar organizer regions on the chromosomes of the wild mouse,Mus musculus." Mol.Biol.Evol.7. 271-282 (1990)
• [文献書誌] Sano,T.& Sano,R.: "Variation of the intergenic spacer region of ribosomal DNA in cultivated and wild rice species." Genome. 33. 209-218 (1990)
• [文献書誌] Sano,Y.: "The genic nature Gamete Eliminator in Rice." Genetics. 125. 183-191 (1990)
• [文献書誌] 佐野 芳雄: "種の分化とゲノム研究の将来" 研究ジャ-ナル. 13(8). 14-19 (1990)