花形態進化を引き起こした遺伝子進化の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340270
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 長谷部 光泰 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (40237996)
• 研究分担者: 青木 誠志郎 東京大学, 大学院・総合分化研究所, 助手 (10334301)
• キーワード: Amborella / スイレン / ハゴロモモ / コブシ / ドクダミ / 花器官形成遺伝子 / MADS-box遺伝子 / 発生進化

研究概要

Amborella、スイレン、ハゴロモモ、コブシ、ドクダミ(コショウ類)の若い花序から全RNAを抽出し、MADS-box特異的degenerateプライマーを用いてMADS-box遺伝子を単離し、塩基配列を決定し毛糸樹解析を行った。その結果、Amborella、からAP3,PI、SEPその他の材料からはAP1,PI、AP3、AGのオーソログが得られたことがわかった。来年度は花弁形成に重要なSEP遺伝子オーソログの単離を目指す。それぞれの材料について各遺伝子のin situハイブリダイゼーション実験を行っている。AmborellaではAP3とPIが最外部の花被から最内部の花被原基の全てで発現していることがわかった。現在SEP遺伝子の発現様式の解析中である。スイレン、ハゴロモモについては各遺伝子の発現様式はほぼABCモデルにあったものであるが、現在細かな点について実験を行っている。コブシは花弁状の内花被ではAP3、PIの発現が見られたが、ガク片状になった外花被ではAP3、PIの発現が見られなかった。一方、ガク片が花弁化した突然変異体ではAP3、PIの発現場所が外花被まで拡大していた。現在SEP遺伝子の単離を目指している。ドクダミは花弁状になった総苞でAP3、PI遺伝子が発現しているらしいことがRT-PCRによりわかった。現在、in situハイブリダイゼーションによるより詳細な発現解析、およびRNAi法を用いた機能喪失実験ができないかどうか検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Rivadavia, F., Kondo, K., Kato, M., Hasebe, M.: "Phylogeny of the sundews, Drosera (Droseraceae) based on chloroplast rbcL and nuclear 18S ribosomal DNA sequences"Amer. J. Bot.. 90. 123-130 (2003)
• [文献書誌] Henschel, K., Kofuji, R., Hasebe, M., Saedler, H., Munster, T., Theissen, G.: "Two ancient classes of MIKC-type MADS-box genes are present in the moss Physcomitrella patens"Mol. Biol. Evol.. 19. 801-814 (2002)
• [文献書誌] Ishikawa, H., Ueno, Y., Semiarti, E., Onouchi, H., Kojima, S., Tsukaya, H., Hasebe, M., Soma, T., Ikezaki, M., Machida, C., Machida, Y.: "The ASYMMETRIC LEAVES2 gene of Arabidopsis thaliana required for formation of a symmetric flat leaf lamina encodes a member of a novel family of proteins characterized by cysteine repeats and a leucine zipper"Plant Cell Phys.. 43. 467-478 (2002)