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ダイズの種皮着色を支配する遺伝子の分子遺伝学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 14760002
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 育種学
研究機関弘前大学

研究代表者

千田 峰生  弘前大学, 遺伝子実験施設, 助手 (30261457)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード黄ダイズ / 種皮着色抑制 / I遺伝子 / CHS遺伝子 / PTGS / 植物ウイルス / 斑紋 / サプレッサー / カルコンシンターゼ遺伝子 / 遺伝子ファミリー / ジーンサイレンシング / 転写産物量 / カルコンシンターゼ / クラスター / 構造変異
研究概要

本研究では、黄ダイズの種皮着色抑制機構について調査してきた。黄ダイズ種子は、I遺伝子によって種皮着色が抑制されており、実際にIからiへの劣性突然変異体(以後、変異体と省略)では種皮が再び着色される。昨年度は、I遺伝子による種皮着色抑制が色素生合成に重要な酵素であるカルコンシンターゼ(CHS)をコードする遺伝子の転写後ジーンサイレンシング(以後、PTGSと省略)によることを明らかにした。この結果の正当性をさらに裏付けるため、本年度は以下の研究を行った。すなわち、特定の植物ウイルスは感染した黄ダイズの種皮に斑紋を形成させることがあるが、興味あることにこれらの植物ウイルスはいずれもPTGSを解除するサプレッサーを作り出すことがわかっている。このことから、黄ダイズ種皮の斑紋形成は、植物ウイルス由来のサプレッサーが着色抑制にかかわるCHS遺伝子のPTGSを部分的に解除しているためではないかという仮説が考えられた。この仮説を検証するために、本研究では斑紋形成する植物ウイルスに感染した個体と非感染個体間でCHS遺伝子転写産物量の定量比較を行った。PTGSは特定の遺伝子転写産物を分解する現象であるため、PTGSの部分的な解除によって、感染個体は非感染個体に比べ、CHS遺伝子転写産物量の増加が予想される。定量比較の結果、感染個体においてCHS遺伝子転写産物量の有意な増加が見られた。以上のことから、黄ダイズの斑紋形成に関する仮説を支持する結果が得られ、黄ダイズの種皮着色抑制機構がCHS遺伝子のPTGSであることをさらに裏付けるものとなった。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] ダイズ種子の着色メカニズムに迫る!-ウイルス感染による斑紋症状と色素合成に関与する遺伝子のPTGSの関係-2005

    • 著者名/発表者名
      千田峰生, 増田税
    • 雑誌名

      化学と生物 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Patterning of virus-infected soybean seed coat is associated with suppression of endogenous silencing of chalcone synthase genes.2004

    • 著者名/発表者名
      Senda et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell 16

      ページ: 807-818

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of PTGS on chalcone synthase gene family in yellow soybean seed coat.2004

    • 著者名/発表者名
      Kasai et al.
    • 雑誌名

      Breeding Science 54

      ページ: 355-360

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] R2R3-MYB transcription factors from Lotus corniculatus var. japonicus differentially regulated in roots and shoots in response to nitrogen starvation.2004

    • 著者名/発表者名
      Miyake et al.
    • 雑誌名

      Lotus Newsletter 34

      ページ: 54-59

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Senda et al.: "Patterning of virus-infected soybean seed coat is associated with suppression of endogenous silencing of chalcone synthase genes."Plant Cell. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miyake et al.: "Isolation of a subfamily of genes for R2R3-MYB transcription factors showing up-regulated expression under nitrogen nutrient-limited conditions."Plant Molecular Biology. 53. 237-245 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Wakasa et al.: "A miniature DNA element associated with the genome of pome fruit trees."HortScience. 38. 17-20 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Senda M. et al.: "Analysis of the duplicated CHS1 gene related to the suppression of the seed coat pigmentation in yellow soybeans"Theoretical and Applied Genetics. 104. 1086-1091 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Senda M. et al.: "Sequence divergence at chalcone synthase gene in pigmented seed coat soybean mutants of the Inhibitor locus"Genes & Genetic Systems. 77. 341-350 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kim H.UK et al.: "New pollen-specific receptor kinases identified in tomato, maize and Arabidopsis : the tomato kinases show overlapping but distinct localization patterns on pollen tubes"Plant Molecular Biology. 50. 1-16 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ishikawa R. et al.: "Origin of cytoplasm substituted rice cultivars found in Japan"Theoretical and Applied Genetics. 105. 608-613 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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