| 研究概要 |
雌雄異株植物ヒロハノマンテマのY染色体には、雄蕊伸長促進機能領域(SPF)と雌蕊抑制機能領域(GSF)が存在する。これらに座乗する性決定遺伝子の同定を目指し、以下の課題を遂行した。
１．理研リングサイクロトロンで加速したCビーム20Gyをヒロハノマンテマの花粉に照射し、後代種子を1000粒獲た。スクリーニングの結果、SPFを欠失する無性花を2株、GSFを欠失する両性花を1株を新たに得て、合計で無性花11株、両性花13株となった。
２．ヒロハノマンテマのオス株由来のBACライブラリー (平均インサートサイズ105 kb、130,000クローン)の構築をゲノム支援の協力により完成させた。
３．X染色体特異的遺伝子SlWUS1を同定した。近縁種におけるSlWUS1のゲノムシーケンスを比較解析した結果、ヒロハノマンテマのY染色体は、常染色体から進化する際にSlWUS1周辺領域を失ったことを明らかにした。
４．本課題では、SPF近傍のゲノム配列の獲得に集中する予定であったが、BACライブラリーの完成が予定よりも遅れたため、SPFとGSFの両方をターゲットとし、近傍マーカーの獲得を優先した。英国エジンバラ大とオックスフォード大との共同研究により、オス株とメス株のゲノムDNA、及び雌雄のつぼみ由来のcDNAを次世代シーケンサーで解析した。オスの蕾のみで発現する遺伝子＋オスのゲノムだけに存在するDNA断片を収集し、Y染色体由来と考えられる1741のDNA断片を得た。この1741断片について、Y染色体欠失・性転換変異体群における欠失の有無を調べた。両性花変異体で共通して欠失する断片は得られなかったことから、既に同定済みのMK17というマーカーがGSFに最近傍であると考えられる。無性花変異体では3つの断片が共通して欠失していた。これらの断片をSPFの最近傍マーカーとして同定した。
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