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細胞質・核遺伝子クロストークの分子的解明と作物育種への応用

研究課題

研究課題/領域番号 06304011
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分総合
研究分野 育種学
研究機関北海道大学

研究代表者

三上 哲夫  北海道大学, 農学部, 教授 (50133715)

研究分担者 内宮 博文  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (50142229)
平井 篤志  東京大学大学院, 農学生命科学研究科, 教授 (60023470)
飯田 滋  基礎生物学研究所, 形質制御実験施設, 教授 (30012777)
門脇 光一  農水省農業生物資源研究所, 分子育種部, 主任研究官
岸谷 幸枝  東北大学, 農学部, 助手 (60005634)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
17,400千円 (直接経費: 17,400千円)
1996年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1995年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1994年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワード細胞質遺伝子 / 核遺伝子 / クロストーク / 雄性不稔性 / テンサイ / イネ / 遺伝子発現 / ゲノム / 遺伝子移行 / リボソームタンパク質遺伝子 / ストレス関連遺伝子 / リボソームタンパク遺伝子 / エネルギー代謝系
研究概要

3年間で得られた研究成果は次のように要約される。
(1)テンサイのミトコンドリア遺伝子coxIの転写産物は正常株、雄性不稔株間で相違する。しかも、稔性回復核遺伝子(Rf)により稔性を回復した株のcoxI転写パターンは正常株のcoxIパターンに復帰する。Rf遺伝子とcoxI転写パターンの分離を調べたところ、共分離は認められず、coxIの発現はRfの作用に応答しないことが判った。一方、coxI遺伝子の転写に影響を及ぼす1個の核遺伝子が見付かり、ミトコンドリア・核遺伝子間クロストーク解明の系として注目される。
(2)花粉構成物質合成系にかかわるPALを葯特異的プロモーターに連結しタバコへ導入することによって、雄性不稔植物を得た。
(3)イネのミトコンドリアゲノムより核ゲノムへ移行した遺伝子の単離に成功し、ミトコンドリアターゲティング配列の獲得機構を解明した。
(4)イネの葉緑体ゲノムより核ゲノムへ移行した4種の遺伝子の構造と発現を解析し、併せてこれらの遺伝子がクラスターを形成せず、別個の染色体に散在することを立証した。
(5)イネ科の一部で比較的最近に起ったと考えられる葉緑体から核ゲノムへの遺伝子移行現象を発見した。
(6)Capsicum属植物にみられるウィルス病類似症状に関わる核外遺伝子の多型を検出した。
(7)マルバアサガオの花と葉の斑入りの易変性変異に関して新規の対立遺伝子間クロストークを見出した。
(8)核遺伝子間クロストーク解明の基礎として、small Gタンパク質の相互作用する未知のタンパク質コード遺伝子をクローン化した。
(9)イネ乾燥カルス系に特異的なDNA増幅配列を見つけ、遺伝子間クロストークと関連づけて解析を進めた。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書

研究成果

(30件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Kubo, T.: "A duplicated sequence in sugarbeet mitochondrial transcripts is differentially edited : analysis of orfB and its derivative orf324 mRNAs." Biochimica et Biophysica Acta. 1307. 259-262 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aii, J.: "Expansion of the IR in the chloroplast genomes of buckwheat species is due to incorporation of an SSC sequence that could be mediated by an inversion." Current Genetics. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三上哲夫: "細胞質雄性不稔性-発現のメカニズムと雄性不稔遺伝子の設計" 遺伝. 50・6. 38-43 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazono, M.: "The gene for a subunit of the ABC-type heme transporter is transcribed together with the gene for subunit 6 of NADH dehydrogenase in rice mitochondria." Current Genetics. 29. 412-416 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazono, M.: "A chloroplast-derived sequence is utilized as a source of promoter sequences for the gene for subunit 9 of NADH dehydrogenase (nad9) in rice mitochondria." Molecular and General Genetics. 252. 371-378 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kadowaki, K.: "Targeting presequence acquisition after mitochondrial gene transfer to the nucleus occurs by duplication of existing targeting signal." EMBO Journal. 15. 6652-6661 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kubo, T., and Mikami, T: "A duplicated sequence in sugarbeet mitochondrial transcrips is differentially edited : analysis of orfB and its derivative orf324 mRNAs." Biochemica et Biophysica Acta. 1307. 259-262 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aii, J., Kishima, Y., Mikami, T., and Adachi, T: "Expansion of the IR in the chloroplast genomes of buckwheat species is due to incorporation of an SSC sequence that could be mediated by an inversion." Current Genetics. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mikami, T.: "Cytoplasmic male sterility-mechanism of expression and construction of new ms genes." Iden. 50-6. 38-43 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazono, M., Ito, Y., Tsutsumi, N., and Hirai, A.: "The gene for a subunit of the ABC-type heme transporter is transcribed together with the gene for subunit 6 of NADH dehydrogenase in rice mitochondria." Current Genetics. 29. 412-416 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazono, M., Nishiwaki, S., Tsutsumi, N., and Hirai, A.: "A chloroplast-derived sequence is utilized as a source of promoter sequence for the gene for subunit 9 of NADH dehydrogenase (nad9) in rice mitochondria." Molecular and General Genetics. 252. 371-378 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kadowaki, K., Kubo, N., Ozawa, K., and Hirai, A.: "Targeting presequence acquisition after mitochondrial gene transfer to the nucleus occurs by duplication of exisiting targeting signal." EMBO Journal. 15. 6652-6661 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kubo, T.: "A dupllcated sequence in sugerbeet mitochondrial transcripts is differentially edited : analysis of orfB and its derivative orf324 mRNAs." Biochimica et Biophysica Acta. 1307. 259-262 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Aii. J.: "Expansion of the IR in the chloroplast genomes of buckwheat species is due to incorporation of an SSC sequence that could be mediated by an inversion." Current Genetic. in press.

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 三上 哲夫: "細胞質雄性不稔性-発現のメカニズムと雄性不稔遺伝子の設計" 遺伝. 50・6. 412-416 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazono, M.: "The gene for a subunit of the ABC-type heme transporter is transcribed together with the gene for subunit 6 NADH dehydrogenase in rice mitochondria." Current Genetics. 29. 412-416 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazono, M.: "A chloroplast-derived sequence is utilized as a source of promoter sequences for the gene for subunit 9 of NADH dehydrogenase (nad9) in rice mitochondria." Molecular and General Genetics. 232. 371-378 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kadowaki, K.: "Targeting presequence acqusition after mitochondrial gene transter to the nucleus occurs by duplication of existing targeting signal." EMBO Journal. 15. 6652-6661 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kubo,T.: "The chloroplast trnP-trnW-petG gene cluster in the mitochondrial genomes of Beta vulgaris,B.trigyna and B.webbiana:evolutionary aspects" Current Genetics. 27. 285-289 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kubo,T.: "Physical and gene organization of mitochondrial DNA from the fertile cytoplasm of sugarbeet(Beta vulgaris L.)" Current Genetics. 28. 235-241 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Senda,M.: "Mitochondrial gene variation and phylogenetic relationships in the genus Beta" Theoretical and Applied Genetics. 90. 914-919 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,S.: "The apple mitochondrial atp9 gene:RNA editing and co-transcription with exons a and b of the nad5 gene" Physiologia Plantarum. 93. 572-575 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kawai,M.: "Biochemical properties of rice adenylate kinase and subcellular location in plant cells" Plant Molecular Biology. 27. 943-951 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hoshino,A.: "Structural analysis of Tpn1,a transposable element isolated from Japanese morning glory bearing variegated flowers" Molecular and General Genetics. 247. 114-117 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,N.: "Evolutionary variation in DNA sequences transferred from chloroplast genomes to mitochondrial genomes in the Graminae." Current Genetics. 26. 512-518 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kochert,G.: "Mapping of expressed sequenced tagged loci in rice." Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(in press).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Inagaki,Y.: "Isolation of a Supperssor Mutator Enhancer like transposable element,Tpnl,from Japanese mornig glory bearing variegated flowers." Plant cell. 6. 375-383 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kubo,Y.: "The chloroplast trnP-trnW-petG gene cluster in the mitochondrial genomes of Beta vulgaris,B.trigyna and B.webbiana evolutionary aspects." Current Genetics. 27. 285-289 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Senda,M.: "Mitochondrial gene variation and phylogenetic relationship in the genus Beta." Theoretical and Applied Genetics. (in press).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,S.: "The apple mitochondrial atp9 gene:RNA editing and co-transcription with exons a and b of the nad5 gene." Physiologia Plantarum. (in press).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-03-31   更新日: 2016-04-21  

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