サツマイモ野生種における自然不和合性遺伝子産物の分子生物学的解析

1995 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 06454043
• 研究種目: 一般研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 神山 康夫 三重大学, 生物資源学部, 助教授 (80024579)
• 研究分担者: 服部 束穂 三重大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (10164865)
• 研究期間 (年度): 1994 – 1995
• キーワード: Ipomoea / サツマイモ / 自家不和合性 / S-遺伝子

研究概要

本研究は,サツマイモ野生種における自家不和合性遺伝子(S遺伝子)の産物を明らかにすることを目的として,雌蘂で発現しているmRNAや蛋白質の分析を行なった.まず,サツマイモと同じ胞子体型自家不和合性を持つアブラナ科植物ではS遺伝子産物としてリセプターキナーゼ(SRK)が同定されていることから,SRK類似産物の検索を行なった.柱頭のcDNAライブラリーから得たIRK1クローンの解析から,サツマイモ野生種の雌蘂や雄蘂でもリセプターキナーゼが発現しているが,この酵素蛋白質はS遺伝子座の産物ではないことがRFLP分析から明らかになった.同様に,ナス科植物の自家不和合性に関与しているリボヌクレアーゼ(S.RNase)がサツマイモ野生種の自家不和合性にも関わっているかどうかを検証するため,柱頭cDNAクローンの解析を行なった.得られたRNaseクローンはナス科のRNaseと高い相同性が認められたが,これをコードする遺伝子はS遺伝子座と遺伝的に連鎖していないことが明らかとなった.一方,柱頭組織の蛋白質抽出液について二次元電気泳動を行ない,S遺伝子に特異的な蛋白質の検索を行なった結果,S遺伝子型個体に特異的と考えられる比較的メジャーな蛋白質スポットが,酸性ないし中性付近の60〜80kDのサイズ範囲に見い出された.2つの遺伝子型に分離する集団から得た各々3個体について分析した結果,優性遺伝子に相当する特異的な蛋白質スポットが検出され,ヘテロ型個体において検出される蛋白質スポットと表現型とは完全に一致していることが確かめられた.以上の結果から,サツマイモ野生種の柱頭においてS遺伝子産物に相当する蛋白質が同定された.今後,これら蛋白質のN末端のアミノ酸配列の決定やこの蛋白質をコードするcDNAクローンの解析などを通して,サツマイモ野生種の自家不和合性に関与する蛋白質の性質を明らかにしていたと考えている.

研究成果

• [文献書誌] Kowyama,Y.: "Number,frequency and dominance relationships of S-alleles in diploid lpomoea trifida." Heredity. 73. 275-283 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kowyama,Y.: "Self-incompatibility in a Lycopersicon peruvianum variant (LA2157) is associated with a lack of style S-RNase activity." Theoretical and Applied Genetics. 88. 859-864 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Royo,J.: "Loss of histidine residue at the active site of S-ribonuclease leads to self-compatibility in Lycopersicon peruvianum." Proc.Natl.Acad.Sci.,USA. 91. 6511-6514 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kowyama,Y.: "SLG/SRK-like genes are expressed in the reproductive tissues of lpomoea trifida." Sexual Plant Reproduction. 8. 333-338 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kowyama,Y.: "Molecular biological Approach to study genetic architecture of the genus lpomoea." IAEA-Techdoc.809. 89-98 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kowyama,Y.: "Molecular characterization of a reproductive organ-specific cDNA clone,ISP11 from lpomoea trifida." Breeding Science. 45. 497-501 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kowyama, Y.: "Number, frequency and dominance relationships of S-alleles in diploid Ipomoea trifida." Heredity. 73. 275-283 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kowyama, Y.: "Self-incompatibility in a Lycopersicon peruvianum variant (LA2157) is associated with a lack of style S-RNase activity." Theoretical and Applied Genetics. 88. 859-864 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Royo, J.: "Loss of histidine residue at the active site of S-ribonuclease leads to self-compatibility in Lycopersicon peruvianum." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91. 6511-6514 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kowyama, Y.: "SLG/SRK-like genes are expressed in the reproductive tissues of Ipomoea trifida." Sexual Plant Reproduction. 8. 333-338 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kowyama, Y.: "Molecular biological Approach to study genetic architecture of the genus Ipomoea." IAEA-Techdoc. 809. 89-98 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kowyama, Y.: "Molecular characterization of a reproductive organ-specific cDNA clone, ISP11 from Ipomoea trifida." Breeding Science. 45. 497-501 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より