コムギ・エギロプス属における細胞質オルガネラの機能解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01560005
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 中村 千春 神戸大学, 農学部, 助教授 (10144601)
• 研究分担者: 森 直樹 神戸大学, 農学部, 助手 (60230075)
• キーワード: コムギ・エギロプス属 / 細胞質オルガネラ機能 / 核・細胞質間相互作用 / オルガネラDNAの物理地図 / オルガネラ遺伝子の転写活性

研究概要

1.Agropyron2種(Ag.glaucumとAg.trichophorum)の細胞質はこれらを持つパンコムギ核細胞質置換雑種の成育力を低下させ雄性不稔をもたらす。一方、雑種の核ゲノムに細胞質親由来のテロ染色体が加わると雑種の成育と雄性稔性は正常に回復する。Agropyron2種のテロ染色体について染色体対合と機能的補償性を調査し、両者が相同であること、および第一同祖群に属することを確認した。
2.Haynaldia villosaの細胞質はパンコムギ核と親和の関係にあり、両者が共存した雑種の成育と稔性は正常である。Agropyron細胞質とHaynaldia細胞質の違いを明らかにする目的で、パンコムギ、Agropyron2種とHaynaldia villosaの細胞質を持つパンコムギを用いて、葉緑体とミトコンドリアDNAの構造を制限酵素分析と制限断片長多形(RFLP)に基づき解析した。Agropyron2種とHaynaldiaの細胞質ゲノムはパンコムギのそれとほぼ同程度の遺伝的距離にあり、Agropyron2種の細胞質ゲノム間の遺伝的距離はそれらに比べて近かった。が、ゲノム間の相同性は約60%に過ぎなかった。
3.Agropyro2種とHaynaldia villosaの葉緑体DNAの物理地図を作成し、地図上に光合成関連遺伝子群をマッピングした。今後は、種及び属間で互いに構造を異にする部位について詳しい構造解析を行うとともに、同一核ゲノムを背景にした葉緑体遺伝子の発現を解析して、細胞質間の遺伝的差異を明らかにする。
4.雑種の成育力と雄性不稔性に関与するミトコンドリア遺伝子を探索する目的で、ミトコンドリアからRNAを単離下、核細胞質雑種における既知のミトコンドリア遺伝子およびミトコンドリア全ゲノムの転写活性を現在調査中である。

研究成果

• [文献書誌] Nakamura,C.et al.: "Cytoplasmic variavility in wheat and its related species revealed by photosynthetic and respiratory characteristics." Seiken Aiho. (1992)
• [文献書誌] Suzuki,T.et al.: "Interaction between telocentric nucleolarーorganizing chromosomes of two Agropyro species and their cytoplasms in alloplasmic lines of common wheat" Japanese Journal of Genetics. (1992)
• [文献書誌] Suzuki,T.et al.: "Diversity in chloroplast and mitochondrial DNA structures of Agropyron glaucum,Ag.trichophorum and Haynaldia villosa" Japanese Journal of Genetics. (1992)
• [文献書誌] 青木 牧子,他: "Agropyron及びHaynaldiaの細胞質を持つパンコムギ核細胞質置換雑種の光化学電子伝達系の活性" 神戸大学農学部研究報告.
• [文献書誌] Suzuki,T.et al.: "Mode of mitochondrial gene expression related to growth depression in alloplasmic lines of common wheat with Agropyron cytoplasms" Theoretical and Applied Genetics.
• [文献書誌] Ohtani,K.et al.: "Physical maps of chloroplast DNAs of Agropyron glaucum,Ag.trichophorum and Haynaldia villosa" Japanese Journal of Genetics.