アブラナ科自家不和合性においてS対立遺伝子間で生じる優劣性発現機構の分子基盤

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14360002
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 渡辺 正夫 岩手大学, 農学部, 助教授 (90240522)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柿崎 智博 日本学術振興会, 特別研究員 ; 高田 美信 日本学術振興会, 特別研究員
• Keywords: アブラナ科植物 / 自家不和合性 / 自他識別 / S遺伝子 / 優劣性 / SP11遺伝子 / メチル化 / 遺伝子発現制御

Research Abstract

前年度までの研究により、class-IIハプロタイプ内では花粉側に直線的な優劣性関係が存在し、SP11の発現レベルで制御されていることを明らかにした。今年度はSP11のプロモーター領域の単離を目的とし、S29,S40,S44の3系統のゲノムライブラリーから、SP11の周辺領域を含む約15kbのファージクローンをそれぞれ単離し、その全塩基配列をショットガン法により決定した。S40とS44由来のクローンには、SP11の上流約10kbにSRKの一部が座乗していた。S29については、SP11とSRKの物理的距離を正確に測定できなかったが、現在、PCR法によりクローニングを行っている。奈良先端大で解析されたS60のゲノム構造と比較したところ、SP11とSRKの相対的な位置関係及び両者の転写方向が一致していたため、class-IIハプロタイプ内ではSP11,SRK,SLG遺伝子の配列と同様に、ゲノム構造も高度に保存されていると考えられた。
SP11の転写制御領域であると考えられるATGより-300bp領域ではSハプロタイプ間で、69.2-85.5%の相同性を有することがわかった。またこれらの領域にはDNAのメチル化の修飾を受けるとされるCpG,CpNpG配列がハプロタイプ間で保存されて存在している場所と、ハプロタイプ特異的な場所が存在していた。こうした配列が優劣性を制御している候補と考えられた。

Research Products

• [Publications] Shiba, H: "Genomic organization of the S locus region of Brassica"Biosci.Biotech.Biochem.. 67. 622-626 (2003)
• [Publications] Suzuki, G.: "The S haplotypes lacking SLG in the genome of Brassica rapa"Plant Cell Rep.. 21. 911-915 (2003)
• [Publications] Murase, K.: "A membrane-anchored protein kinase involved in Brassica self-incompatibility signalling"Science. 303. 1516-1519 (2003)
• [Publications] 渡辺正夫: "アブラナ科植物の自家不和合性の認識反応を制御する遺伝子の分子生物学的解剖"The Annals of Intelligent Cosmos Academic Foundation. 8. 13-16 (2003)
• [Publications] 渡辺正夫: "生態学事典"巌佐庸ら編(共立出版). 682 (2003)