栽培ダイズにおける種皮着色突然変異の分子遺伝学的機構の解明

阐明栽培大豆种皮颜色突变的分子遗传机制

• 批准号: 12760003
• 负责人: 千田 峰生
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760003/
• 关键词: 黄豆ダイズ; 種皮着色突然変異; 欠失変異; カルコンシンターゼ; CHS; truncatedCHS3-ICHS1クラスター領域; ジーンサイレンシング; 種皮着色抑制; soybean; seed coat pigmentation; mutant; CHS genes; ICHS1; deletion; inverse PCR; EST

黄豆ダイズの種皮着色突然変異体(以後、変異体と省略)ではいずれも色素合成に重要な酵素であるカルコンシンターゼをコードする遺伝子(CHS)群のうち、1つの遺伝子メンバー(ICHS1)を含む領域が欠失変異を起こしていることが明らかになっている。本年度は、ICHS1とともに欠失を起こす5'上流域をPCR法にようて増幅し、増幅断片について構造解析を行った。その結果、ICHS1のわずか680bp上流に5'コード領域の欠損したCHS(truncated CHS3と命名)が逆向きに存在することが明らかになった。黄豆ダイズの種皮着色抑制はCHSのジーンサイレンシングであることが示唆されている。興味あることにCHSを導入したトランスジェニック植物において、CHS同士が近距離で互いに逆向きに配置された場合にCHSのジーンサイレンシングが引き起こされることが報告されている。これらのことから黄豆ダイズに特異的に存在するtruncatedCHS3-ICHS1クラスター領域がCHSのジーンサイレンシングを引き起こしている可能性が示唆された。すなわち、黄豆種皮での着色抑制はCHSのジーンサイレンシングによりカルコンシンターゼが翻訳されず着色色素が生産されないことによるという仮説が考えられた。今後はtruncatedCHS3-ICHS1クラスター領域とCHSのジーンサイレンシングとの関係について詳細な解析を行う必要がある。その一方で、種皮着色突然変異がどのような機構で生じるかをさらに明らかにするために黄豆ダイズ品種"ミヤギシロメ"の変異体からも欠失型ICHS1領域を単離し、すでに単離・解析が終了している刈系557号および吉林15号変異体由来の欠失型ICHS1領域と比較解析を行う予定である。

Soybean pigment coating suddenly changes (later, different or omitted), and the important enzymes for pigment synthesis are included in the protein (CHS) group. The protein (ICHS1) is included in the protein domain. This year, ICHS1 and 2 are missing, and PCR is used to analyze the structure. As a result, ICHS1 has a 680bp upstream 5'channel domain with a loss of CHS(truncated CHS3) and a reverse channel exists. The color of soybean is inhibited by CHS. CHS is a plant and a plant. CHS is a plant and a plant. The possibility of the existence of truncatedCHS3-ICHS1 in the domain of CHS3-ICHS3-ICHS1 in the domain of CHS3-ICHS3-ICHS1 in the domain of CHS3-ICHS3-ICHS1 is indicated. The color suppression of soybean seed coating is the result of the production of color pigments. In the future, it is necessary to analyze the relationship between truncatedCHS3-ICHS1 and CHS. The color of one side of the bead suddenly changed, the color of the bead suddenly changed, and the color of the bead suddenly changed.

项目成果

Senda M. et al.: "Characterization of an endopolygalacturonase gene cppgl from phytopathogenic fungus Chondrostereum purpureum."Journal of General Plant Pathology. 67(in press). (2001)

Senda M. 等人：“来自植物病原真菌 Chondrostereum purpureum 的内聚半乳糖醛酸酶基因 cppgl 的表征。”普通植物病理学杂志。

Senda M. et al.: "Analysis of the duplicated CHS1 gene related to the suppression of the seed coat pigmentation in yellow soybeans"Theoretical and Applied Genetics. (in press). (2002)

Senda M. 等人：“分析与黄大豆种皮色素沉着抑制相关的重复 CHS1 基因”理论与应用遗传学。

Shimizu T. et al.: "Molecular Cloning and Characterization of a Subfamily of UV-B Responsive MYB genes from Soybean."Breeding Science. 50. 81-90 (2000)

Shimizu T. 等人：“来自大豆的 UV-B 响应 MYB 基因亚家族的分子克隆和表征。”育种科学。

Watanabe H. et al.: "Somaclonal variation used to produce mother plants in rice breeding programs."Bulletin of the Faculty of Agriculture & Life Science, Hirosaki University. 2. 1-6 (2000)

Watanabe H.等人：“在水稻育种项目中用于产生母株的体细胞克隆变异。”农学院通报

Senda M. et al.: "Characterization of an endopolygalacturonase gene from phytopathogenic fungus Chondrostereum purpureum"Journal of General Plant Pathology. 67. 41-44 (2001)

Senda M.等人：“来自植物病原真菌Chondrostereum purpureum的内聚半乳糖醛酸酶基因的表征”普通植物病理学杂志。