核とミトコンドリア遺伝子のクロストークによる雌雄性分化の分子的解析

通过核基因和线粒体基因之间的串扰对雌性和雄性分化进行分子分析

• 批准号: 08273214
• 负责人: 荻原 保成
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08273214/
• 关键词: ホメオティック変換; 雄蕊の雌蕊化; 核・細胞質相互作用; 細胞質雄性不稔; 日長感応性; ミトコンドリア遺伝子の構造変異; ミトコンドリア遺伝子の発現調節; エディティング

コムギの近縁野生種Aegilops crassaの細胞質をもつパンコムギ(農林26号)の核一細胞質雑種[(crassa)-N26]は、穎花分化期の日長時間の差に感応して、雄蕊が雌蕊化する日長感応性細胞質雄性不稔(PCMS)を示す。本年度は核・ミトコンドリアのクロストークとして、異なる核ゲノムの背景でのミトコンドリア遺伝子の転写パターンを解析した。材料としてPCMSを示す(cr)-N26、稔性回復(正常な雄蕊を形成する)遺伝子をもつ(cr)-N61、(cr)-CS、半不稔性をしめすEMS処理した突然変異系統であるFR-mutant、その核親系統であるN26、N61、CS、及び細胞質提供親であるAe.crassaを用いた。それらの系統を、暗所で育成し、ミトコンドリア(mt)RNAを抽出した。mtRNAと機能が判明している10種類のミトコンドリア遺伝子(atpA,atp6,atp9,coxI,coxII,coxIII,cob,nad3/rps12,nad5ab,orf25)をプローブにして、ノーザンブロット解析を行った。10種類のミトコンドリア遺伝子のうち、orf25は核置換系統とその細胞質提供親であるAe.crassaとが異なる転写パターンを示した。そこで、orf25遺伝子領域の塩基配列を決定し、構造解析を行うと同時に、primer extension法により、orf25転写物の5^1-末端を決定し、プロモーター領域を詳細に解析した。N26ではorf25固有のプロモーター付近に5^1-末端が位置づけられた。一方、crassa型ではorf25本来のプロモーターが欠失し、代わりにリボソームタンパク質rps7のプロモーター領域が入り込んでいた。核置換系統のorf25はこのrps7遺伝子のプロモーターを使っており、翻訳開始コドンより約300塩基上流に5^1-末端が位置付けられた。Ae.crassaのorf25では、核置換系統でみられた転写産物がプロセスされたと考えられるorf25開始コドンの103塩基上流に5^1-末端が位置付けられる転写物が得られた。現在、これらの転写物のエディティングパターンを解析している。

The cytoplasmic sterility of Aegilops crassa (N26), the difference in the length of time of spikelet differentiation, and the cytoplasmic male sterility (PCMS) of stamens and pistils were demonstrated. This year, the analysis of the background information of the core technology and the core technology is carried out. Material: PCMS (CR)-N26, fertile recovery (normal stamen formation), genetic inheritance (CR)-N61,(CR)-CS, semi-fertile, EMS treatment, sudden change of system, FR-mutant, nuclear parent system, N26, N61, CS, and cytoplasmic donor Ae.crassa The system was developed and the RNA extracted. The function of mtRNA was identified in 10 different types of genes (atpA, atp6, atp9,coxI,coxII,coxIII,cob, nad3/rps12, nad5ab, orf25). 10 kinds of nuclear replacement systems are provided by Ae.crassa. The basic arrangement of orf25 sub-domains is determined, the structural analysis is performed, and the primer extension method is used to determine the 5^1-end of orf25 sub-domains. N26 is an intrinsic part of orf25. It is close to the 5^1-end position. One side, crassa type, orf25, originally, is missing, and the other side is missing. The nuclear replacement system orf25 has a 5^1-terminal position on the upstream side of the rps7 gene. Ae.crassa orf25, nuclear displacement system, nuclear displacement system, nuclear displacement system Now, this article is about the analysis of the content of the article.

项目成果

Y.Ogihara et al.: "Alloplasmic wheats with the eytoplasm of Aegilops crassa showing photo-period sensitive homoeotic mutations of anthers induce changes in mtDNA structures and transcription patterns of mitochendrial genes" Molecular and Geveral Genetics.

Y.Ogihara 等人：“具有粗糙山羊草细胞质的异质小麦显示花药的光周期敏感同源突变，诱导 mtDNA 结构和线粒体基因转录模式的变化”《分子与通用遗传学》。