イネ有用遺伝子探索用プラスミドの開発とその応用

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03556002
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 平井 篤志 名古屋大学, 農学部, 助教授 (60023470)
• 研究分担者: 市川 裕章 農林水産省, 農業環境技術研究所, 農林水産技官 ; 服部 一三 名古屋大学, 農学部, 助手 (40023494)
• キーワード: イネ / 核DNA / パ-ティクルガン / 有用遺伝子 / 突然変異

研究概要

イネの農業上有益な遺伝子をクロ-ニングするために、主として、挿入突然変異の利用を中心に研究を進めた。そのために有用なプラスミドの構築から始めた。具体的にはイネの選抜マ-カ-(ハイグロマイシン・ブラストサイジンS)とバクテリアの選抜マ-カ-それにバクテリアで働く複製開始点(Ori)を持つプラスミドを現在構築している。これが完成すればパ-ティクルガンでイネカルスに導入することになるが、その有効性の試験を行った。空気銃を用いた装置で、35Sプロモ-タ-を付けたGus遺伝子を含むプラスミドをユリの体細胞に、同じ35Sプロモ-タ-を付けたカナマイシン耐性遺伝子を持つプラスミドをランの生長点組織にそれぞれ撃ち込んだがどちらもかなりの頻度で導入遺伝子の発現がみられた。
細胞核の有用遺伝子だけでなく、構造が動物などに比べて構造が非常に複雑で、核の研究の予備練習になり得るミトコンドリアゲノムについても有用遺伝子を探索することにし、クロ-ンバンクを用いて一部の塩基配列の決定を行った。その結果ミトコンドリアには偽遺伝子が多数存在することがわかり、発現領域の特定と平行して行うのが合理的であることが明らかになった。
イネの他、対照実験としてゲノムサイズがイネの3分の1以下と言われるアラビドプシスを用いた同様の実験も平行して進めている。アグロバクテリア処理した組織から再生植物が得られており、T_2種子から突然変異体のスクリ-ニングを始めるところである。

研究成果

• [文献書誌] Hirai,A.:"Molecular structure of chloroplast DNA from rice." Biotechnology in Agriculture and Forestry(Rice). 14. 458-467 (1991)
• [文献書誌] Honda,H.,K.Itoh and A.Hirai:"The heterogeneous composition of mitochondrial DNA in somatic hybrid call and the relatively simple composition of such DNA in regenerated leaves." Jpn.J.Genet.66. 279-289 (1991)
• [文献書誌] Kanno,A.and A.Hirai: "Comparative studies on the structure of chloroplast DNA from four species of Oryza: Cloning and physical map." Theor.Appl.Genet.
• [文献書誌] Honda,H.and A.Hirai: "The gene for the alpha-subunit of ATPase: a site of homologous recombination in plant mitochondrial DNA also functions in somatic hybrid cells." Theor.Appl.Genet.
• [文献書誌] Iwahashi,M.,M.Nakazono,A.Kanno,K.Sugino,T.Ishibashi and A.Hirai:"Genetic and physical maps and a clone bank of mitochondrial DNA from rice." Theor.Appl.Genet.
• [文献書誌] Hatano,S.J.Yamaguchi and A.Hirai: "The preparation of high-molecular-weight DNA from rice and its analysis by pulsed-field gel electrophoresis." Plant Sci.