サツマトモ野生種における自家不和合性の分子遺伝学的機構に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10460004
• 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, 教授 (80024579)
• 研究分担者: 土屋 亨 三重大学, 生物資源学部, 助手 (30293806) ; 掛田 克行 三重大学, 生物資源学部, 助教授 (50221867)
• キーワード: 自家不和合性 / S遺伝子座 / 遺伝子地図 / BACライブラリー / ESTカタログ / サツマイモ野生種 / ヒルガオ科植物

研究概要

本研究は,サツマイモ近縁野生種における自家不和合性の分子生物学的機構を明らかにすることを目的として,次のような研究成果を得た.
1.S遺伝子座近辺の精密連鎖地図の作成
S遺伝子型分離集団の調査個体数をさらに増やしてRFLP分析を行ない,より正確な組換え頻度を求めた.前年度の調査個体数と合わせて571個体を用いた分析結果から,S遺伝子座近辺の精密な遺伝子地図を作成した.その結果,AAM-68マーカーはS遺伝子座と最も緊密(0cM)に連鎖していることが明らかになった.
2.BACライブラリーの構築とスクリーニング
S1ホモ型個体の核から高分子量DNAを単離し,Hind IIIで部分消化後,pBeloBAC11ベクターに挿入した.約4万個のクローンをピックアップし,BACライブラリーとして保存した.S遺伝子座に対して最も緊密に連鎖しているAAM-68マーカーをプローブとしてスクリーニングを行ない,3個のクローンを得た.これらのクローンの解析から,S遺伝子座両末端の範囲を0.1cM以内に限定することができた.
3.成熟柱頭と成熟花粉で発現している遺伝子の解析
サツマイモ野生種の成熟期柱頭および葯よりmRNAを単離してcDNAライブラリーを構築し,成熟期柱頭のESTクローン1003個,成熟期葯のESTクローン306個のカタログを作成した.得られたESTクローンを用いてDNAマイクロアレイを作成し,生殖器官における発現動態を解析した.その結果,柱頭あるいは葯で特異的に強く発現している数種類のクローンを同定した.

研究成果

• [文献書誌] Kowyama,Y.: "Sporophytic self-incompatibility in Ipomoea trifida, a close relative of sweet potato."Annals of Botany. 85. 191-196 (2000)
• [文献書誌] Kakeda,K.: "A self-compatible mutant S allele conferring a dominant negative effect on the functional S alelle in Ipomoea trifida."Sexual Plant Reproduction. 13. 119-125 (2000)
• [文献書誌] Kakeda,K.: "Molecular genetic analysis of self-incompatibility in Hordeum bulbosum."Barley Genetics. 8. 157-159 (2000)
• [文献書誌] Takei,N.: "Isolation and expression of a pistil-specific chitinase gene in rice (Oryza sativa L.)"Breeding Science. 50. 225-228 (2000)
• [文献書誌] Guerin,J.: "A DEFICIENS homologue is down regulated during apomictic initiation in ovules of Hieracium."Planta. 210. 914-920 (2000)
• [文献書誌] Kowyama,Y.: "Self-incompatibility and reproductive-organ specific gene products in a wild diploid species of the sweet potato."Proceeding of 12th symposium of the International Society for Tropical Root Crops. (in press). (2000)