イネ科植物の核ゲノムの分子構造

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04305009
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 常脇 恒一郎 京都大学, 農学部, 教授 (20026438)
• 研究分担者: 遠藤 隆 奈良大学, 教養部, 教授 (60068830) ; 向井 康比己 大阪教育大学, 教育学部, 助教授 (30110795) ; 三上 哲夫 北海道大学, 農学部, 教授 (50133715) ; 平井 篤志 東京大学, 農学部, 教授 (60023470) ; 荻原 保成 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 助教授 (40185533)
• キーワード: イネ科作物 / DNAライブラリー / RFLP連鎖地図 / 超変異配列 / 種特異的配列 / 高度反復配列 / 配偶子致死遺伝子 / Mutator

研究概要

イネ科植物の核ゲノムの分子構造を解明し、将来の分子操作によるイネ科作物の改良のための基盤を構築するため、3項目の研究を実施している。それぞれについて、本年度得られた成果は次のとおりである。
1)DNAライブラリーの作成とRFLP分析ーパンコムギ(常脇),一粒コムギ(荻原),ペレニアルグラス(三上)のゲノミックDNA,及びパンコムギのCDNA(森)を用いてクローンを作成し、RFLP分析のプローブに適したものを選抜した。また、パンコムギでは、このクローンを用いて、2品種CSとSpeltaのF2集団についてRFLP分析を行い、RFLP座位の連鎖地図を作成した(常脇)。また、イネではパルスフィルド電気泳動法により、1Mb以上のDNA断片の分画に成功した(平井)。
2)特異配列の研究ー(1)超変異配列:パンコムギで超変異性を示すDNAクローンを1個得てその全構造を決定し、それに基づいて変異性の原因を推定した(宮下)。(2)種特異的配列:ライムギ(Rゲノム),オオムギ(Hゲノム),Aegilops caudata(Cゲノム)染色体のみを特異的に識別するISH(in situ hybridigation)法を確立した(向井・辻本)。(3)高度反復配列:ライムギ固有の超高度反復配列を6クローン単離することに成功した(安室)。(4)核・オルガネラの共通配列:核・葉緑体・ミトコンドリアの3ゲノムに共通の配列をDNAデータバンクを利用して、検索した(寺地)。
3)ゲノム再編成因子の研究ー(1)配偶子致死遺伝子:コムギに導入したとき染色体の構造異常を誘発するAe.triuncials,Ae.cylindrica,Ae.speltoides由来の配偶子致死染色体をCバンド法で比較分析し、それぞれの形態的特徴を明らかにした。また、誘発された染色体異常を50種類単離し、異常染色体の同定を行った(遠藤)。(2)Mutator:イネのmutatorであるsl遺伝子の連鎖地図上の位置を決定した(谷坂)。

研究成果

• [文献書誌] Liu,Y.-G.,T.M.Ikeda and K.Tsunewaki: "Moderately repeated,dispersed,and highly variable(MRDHV) genomic sequences of common wheat usable for cultivar identification" Theoretical and Applied Genetics. 84. 535-543 (1992)
• [文献書誌] Hatano,S.,J.Yama-guchi and A.Hirai: "The preparation of high-molecular weight DNA from rice and its anaysis by pulsed-field gel electrophoresis" Plant Science. 83. 55-64 (1992)
• [文献書誌] Suzuki,T.,N.Mori,C.Nakamura,I.Pana-yotov and C.Kaneda: "Chloroplast and mitochondrial DNAs of allplasmic wheat with cytoplasms of Agropyron glaucum,Ag.trichophorum and Haynaldia villosa" Japanese Journal of Genetics. 67. 405-414 (1992)
• [文献書誌] Terachi,T.,and K.Tsuniwaki: "The molecular basis of genetic diversity among cytoplasms of Triticum and Aegilops.VIII.Mitochondrial RELP analyses using cloned genes as probes" Molecular Biology and Evolution. 9. 917-931 (1992)
• [文献書誌] Mukai,Y.,B.Friebe and B.S.Gill: "Comparison of C-banding patterns and in situ hybridezation sites using highly repetitive and total genomic rye DNA probes of Imperial rye chromosomes added to CS wheat" Japanese Journal of Genetics. 67. 71-83 (1992)
• [文献書誌] Friebe,B.,Y.Mukai and B.S.Gill: "C-banding polymorphisms in several accessions of Triticum tauschii (Aegilops squarrosa)" Genome. 35. 192-199 (1992)
• [文献書誌] Mukai,Y.and T.R.Endo: "Physical mapping of a fertility-restoring gene against Aegilops kotschyi cytoplasm in whet" Japanese Journal of Genetics. 67. 199-207 (1993)
• [文献書誌] Tsujimoto,H.and K.Noda: "DNA structure of the B chromosome of rye revealed by in situ hybridization using repetitive sequences" Japanese Journal of Genetics. 67. 233-241 (1992)