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生物工学を用いた作物の葉緑体DNAの構造解析と改変に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 60440008
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 育種学
研究機関名古屋大学

研究代表者

蓬原 雄三 (〓原 雄三)  名古屋大学, 農学部, 教授 (70023405)

研究分担者 服部 一三  名古屋大学, 農学部, 助手 (40023494)
平井 篤志  名古屋大学, 農学部, 助教授 (60023470)
研究期間 (年度) 1985 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
21,400千円 (直接経費: 21,400千円)
1988年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1987年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1986年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1985年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
キーワード光合成 / 葉緑体 / イネ / タバコ / 細胞融合 / 突然変異 / 葉緑体DNA / DNAライブラリー / アトラジン耐性 / psbA / RuBisCO / rbcL / atpB / 野生種 / 塩基配列 / 葉緑体突然変異 / 相反交雑 / 物理地図 / クローニング
研究概要

1.光合成機能に関与する葉緑体のチラコイド膜はその生合成の一部を葉緑体DNAにコードされている。そこで、このようなチラコイド膜タンパク質に着目し、電気泳動法による簡便でかつ迅速に分析する方法を確立した。この方法を用いて、種間なしい種内変異を調査した結果、栽培品種間には差異は見出しえなかったが、葉緑素突然変異体と原品種との間にはバンドパターンに差が認められた。さらに、CDおよびFゲノムの野生種に若干の変異が見出された。すなわち、葉緑体チラコイド膜タンパク質の分析から葉緑体DNAの情報発現を遺伝的に検討することが容易となった。
2.細胞融合を用いた葉緑体ゲノムの改良法については融合による雑種植物体において葉緑体ゲノムがどちらか一方の親のものだけになり、混合しないことが問題となっている。そこで雑種細胞の葉緑体ゲノムと植物体再生の関係を調べた。葉緑体ゲノムの分析には従来のFraction Iタンパク質と葉緑体DNAの特定の断片をプローブとするサザン法を用いた。両者の実験とも、2種の葉緑体を含む細胞は分化しにくいことが示されたが、分化したばかりの茎葉の22%が2種の葉緑体を含んでいることは、これらの茎葉が植物体に生育しにくいことを示しており、この点の解明が細胞融合による葉緑体ゲノムの改変に重要であることが明らかになった。
3.栽培イネ「日本晴」の葉緑体DNAの物理地図の作製と全断片のクローニングを行った。またRuBisCO大サブユニット、ATP合成酵素β、εサブユニットおよび光化学系の32KDタンパク質の遺伝子の塩基配列の決定および転写開始点と終結点を特定した。さらに遺伝子実験施設との共同研究によりイネ葉緑体DNAの全塩基配列を決定した。このほかB、C、Eの各ゲノムを持つイネ属植物の葉緑体DNAを抽出し、制限酵素パターンを調べると共に、断片のクローニングを始めた。

報告書

(5件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1987 実績報告書
  • 1986 実績報告書
  • 1985 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] Jia,Y-J.: Rice Genetics Newsletter. 4. 109-110 (1987)

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    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishizawa,Y.: Jpn.J.Genet.62. 389-395 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirai,A.: Ciba Foundation Symposium;Applications of plant cell and tissue culture. 137. 113-118 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanno,A.: Plant Science. 59. 95-99 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Balito,L.P.: Japan.J.Breed.39. 29-37 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hattori,K.: Japan.J.Breed.

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirai,A.: Theor.Appl.Genet.70. 117-122 (1985)

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  • [文献書誌] Abe,T.: J.Plant Physiol.121. 111-118 (1985)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe,T.: Theor.Appl.Genet.72. 3-10 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa,H.: Theor.Appl.Genet.72. 753-358 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo,T.: Plant Cell Physiol.27. 741-744 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akada,S.: Jpn.J.Genet.61. 437-445 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Balito, L. P.: "Effects of gamma-ray irradiation on the growth of calli in Nicotiana species." Japan. J. Breed.39. 29-37 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hattori, K.: "Genetic studies on chloroplast proteins in rice. I. Simple analytical procedure for the analysis of chlorophyll protein complex." Japan. J. Breed.

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akada, S.: "Studies on the mode of separation of chloroplast genomes in parasexual hybrid calli. III. Random separation of two types of chloroplast genomes in a hybrid callus." Jpn. J. Genet.61. 437-445 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jia, Y-J.: "Plant regeneration by pollen culture of rice." Rice Genetics Newsletter. 4. 109-110 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishizawa, Y.: "Nucleotide sequence and expression of the gene for the large subunit of rice ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase." Jpn. J. Genet.62. 389-395 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirai, A.: "Analysis of cjloroplast genomes in parasexual hybrid calli." Ciba Foundation Symposium; Application of plant cell and tissue culture. 137. 113-118 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanno, A.: "The nucleotide sequence and expression of the gene for the 32 kd quinone-binding protein from rice." Plant Science. 59. 95-99 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirai, A.: "Rice chloroplast DNA: A physical map and the location of the genes for the large subunit of ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase and the 32 KD photosystem II reaction center protein." Theor. Appl. Genet.70. 117-122 (1985)

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    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe, T.: "Efficient plant regeneration by somatic embyrogenesis from root callus tissues of rice(Oryza sativa L.)." J. Plant Physiol.121. 111-118 (1985)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abe, T.: "Genotypic variability for callus formation and plant regeneration in rice(Oryza sativa L.)." Theor. Appl. Genet.72. 3-10 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa, H.: "Genetic analyses of Oryza species by molecular markers for Chloroplast genomes." Theor. Appl. Genet.72. 753-358 (1986)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo, T.: "Chloroplast DNA from Pinus species." Plant Cell Physiol.27. 741-744 (1986)

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    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirai,A.: Ciba Foundation Symposium:Applications of plant cell and tissue culture.137. 113-118 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Kanno,A.: Plant Science. 59. 95-99 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Balito,L.P.: Japan.J.Breed.39. 29-37 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hiratsuka,J.: Mol.Gen.Genet.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Nishizawa,Y.: JPN.J.Genet.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hattori,K.: Japan.J.Breed.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Futsuhara,Y.;Hattori,K.;Kitano,H.: Rice Genet. Newsletter. 4. (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Jia,Y.;Abe,T.;Futsuhara,Y.: Rice Genet. Newsletter. 4. (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Nishizawa,Y.;Hirai,A.: Jpn. J. Genet.62. 389-395 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Akada,S.;Xu,Y.;Machii,H.;Hirai,A.;Kung,S.: Plant physiol.83. 28 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa,H.;Kumashiro,T.;Kusakari,K.;Iida,A.;Hirai,A.;Yamada,Y.: Theor. Appl. Genet.75. 1-4 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Hirai,A.;Akada,S.;Sugiura,S.: "Applications of Plant Cell & Tissue Culture Ciba foundation Symposium No.137 ″Analysis of Chloroplast genomes in parasexual hybrid calli″" John Wiley & Sons Ltd., (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa,H;K.Sugino;Y.Hayashi;J.Takeda;M.Senda;A.Hirai;Y.Yamada: Bio/Technology. 4. 57-60 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Ichikawa,H;A.Hirai;T.Katayama: Theoretical and Applied Genetics. 72. 353-358 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Kondo,T;T.Ishibashi;M.Shibata;A.Hirai: Plant Cell Physiology. 27. 741-744 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Akada,S;A.Hirai: Japanese Journal Genetics. 61. 437-445 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Kishima,Y;T.Mikami;A.Hirai;M.Sugiura;T.Kinoshita: Theoretical and Applied Genetics.

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] itaMeng,B.Y.;T.Matsubayashi;T.Wakasugi;K.Shinozaki;K.Sugiura;A.Hirai;T.Mikami;Y.Kishima;T.Kinosh: Plant Science. 47. 181-184 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Akada,S;A.Hirai eds.S.H.Mantell et al.: "The Chondriome,Chloroplast and Mitochondrial genomes." Longman Scientific and Technical, 310 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 蓬原雄三著,松尾幹之,鵜高重三 編: "バイオテクノロジーと食料革命" 名古屋大学出版会, 205 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Plant Cell Physiol. 26-3. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] Theor Appl Genet. 70-2. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] Proclntl.RiceGenetSym. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] Proclntl.RiceGenetSym. (1985)Theor Appl Genet.

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] Proclntl.RiceGenetSym. (1985)Theor Appl Genet. Plant Cell Physiol.

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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