配偶子致死遺伝子を利用したコムギにおけるTILLINGシステムの開発

利用配子致死基因开发小麦耕作系统

基本信息

批准号：
19658004
负责人：
遠藤隆
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

TILLING(Targeting Induced Local Lesion in Genome)システムは突然変異集団から点突然変異(ヌクレオチドの変異)を大規模にスクリーニングする極めて効率的な方法である。配偶子致死遺伝子(Gc遺伝子)は、パンコムギに染色体突然変異を誘発することは明らかになっている。本研究は、Gc遺伝子が点突然変異を誘発するかどうかを明らかにする目的の実験を行った。前年度までに、パンコムギ品種Chinese SpringにGc遺伝子の座乗する配偶子致死染色体2Cが添加された系統を育成し、そのF1子孫1139個体の内、表現型から2C染色体の無いと思われる692個体、及び、オオムギ3H染色体と2C染色体添加系統の子孫706個体の内、種子の取れた約400個体からDNAを抽出した。年度当初はこれらのDNAを用いてTILLINGする予定であったが、岡山大学資源生物科学研究所でDNA塩基配列のシークエンスを迅速にしてもらえることが判明したので、予定を変更して、3Hの子孫の約400個体についてオオムギの2つの遺伝子(rym4、uzu)の各5領域(それぞれ約500bp)のシークエンスを行った。その結果、rym4遺伝子については、20個体で1塩基の挿入が見つかった。この挿入の位置と塩基はランダムであった。uzu遺伝子については、15個体で11箇所にわたって塩基置換が見つかった。ところが、この内8箇所の置換は全く同じものであったことから、この置換は一世代前に起こって、分離したことが想定された。いずれにしても、本研究の結果は、Gc遺伝子が塩基レベルでの変異も高頻度で誘発していること、また、遺伝子領域によって異なる変異を誘発することを示唆した。今後は、これらの変異の再確認とTILLINGによる広範なゲノム領域における変異の解析を行う。

耕作（基因组中靶向诱导的局部病变）系统是一种非常有效的方法，用于大规模筛选突变种群的点突变（核苷酸突变）。已经表明，配子致死基因（GC基因）在面包小麦中诱导染色体突变。这项研究进行了一个实验，以确定GC基因是否诱导点突变。 By the previous year, we cultivated a line in which gamete lethal chromosome 2C, which is the locus of the Gc gene, was added to the bread wheat variety Chinese Spring, and DNA was extracted from 1,139 F1 offsprings, 692 individuals that were thought to be free of 2C chromosomes due to their phenotype, and about 400 of 706 offsprings of barley 3H and 2C chromosomes added.在财政年度的开始，我们正计划将这些DNA用于耕作，但是发现冈山大学资源和生物学科学研究所将使我们能够快速对DNA基础序列进行快速测序，因此我们更改了计划并对两个Barley Genes基因（Rym4和Yzu）的五个区域（约500 bp）进行了测序，以供大约400 barley Genes（Rym4和Uzu）。结果，在20个个体中发现了1个碱基插入，用于RYM4基因。该插入的位置和基础是随机的。关于UZU基因，在15个个体的11个地点发现了基本取代。但是，由于这些八个替代量完全相同，因此假定这种替代是在一代前发生的，并且被分开了。在任何情况下，这项研究的结果表明，GC基因也经常在基本水平上诱导突变，并且它诱导的突变取决于基因区域。将来，我们将通过耕种重申这些突变并在广泛的基因组区域中分析突变。