| 研究課題/領域番号 |
04304012
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| 研究種目 |
総合研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
育種学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
平井 篤志 東京大学, 農学部, 教授 (60023470)
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| 研究分担者 |
渡辺 昭 東京大学, 大学院・理学系, 教授 (70023471)
三上 哲夫 北海道大学, 農学部, 教授 (50133715)
亀谷 寿昭 東北大学, 遺伝子生態研究センター, 教授 (70006013)
常脇 恒一郎 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (20026438)
杉浦 昌弘 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (80027044)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| キーワード | 植物ゲノム / 核 / 葉緑体 / ミトコンドリア |
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| 研究概要 |
高等植物ゲノムの動的側面を主に分子レベルで多方面から解析し、過去の変異の延長上にある未来における有用な変異を予測し、将来の育種に役立たせることを目的とした。
植物細胞には細胞核の他に、葉緑体とミトコンドリアに遺伝情報が納められているが、これらオルガネラゲノムの動的側面の解析は、まずイネを用いて葉緑体ゲノムとミトコンドリアゲノムの両方で研究を行った。従来保守的と言われ、変異が少ないとされてきた、葉緑体ゲノムでは属内のみならず、種内においてもdirect repeatによる組換えにより欠失が起こることが確認され、変異に対する概念が改められた。ミトコンドリアゲノムは他の生物のそれに比べて、ゲノムサイズが大きいことと、複数の環状DNAから成るなど構造が複雑であることが知られている。構造を複雑にしている理由の一つに葉緑体からの転移した配列があるが、これらの配列をすべて同定し、転移がいろいろな時期に起きていること、転移した配列は変異しやすいことなどを明らかにした。またミトコンドリアゲノムには約60塩基でステム・ループ構造をとりうる反復配列が多数挿入されており、これがイネ属の進化の過程で、組換えを起こし、ゲノムの構造変異の引き金になっていることが明らかになった。
核ゲノムの進化では倍数性があげられる。コムギ属の2倍種、4倍種、6倍種の間の核ゲノムの分子的構造を比較し、倍数性によるゲノム分化は、主として非転写領域の変化に依存すること、この変異性を定量的に測定すると系統関係が推定できること、転写領域はゲノム間にほとんど分化がないこと、などが明らかにされた。
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