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: 10158208
• 负责人: 荻原 保成
• 金额: $ 1.15万
• 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 (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-10158208/
• 关键词: 核細胞質雑種; コムギ; 日長感応性細胞質雄性不稔; ミトコンドリア遺伝子発現調節; 組み換え; プロセッシング; mRNA; 26srRNA

コムギの近縁野生種Aegilops crassaの細胞質(D^2)をもつパンコムギ農林26号[(cr)-N26]は短日条件下では可稔であるが、長日条件下では不稔となる日長感応性細胞質雄性不稔(PCMS)を示す。crassa細胞質(CR)に関する種々の組み合せの核-細胞質雑種コムギの実生におけるミトコンドリア(mt)遺伝子の転写パターンを解析してみると、核置換系統のorf25遺伝子の転写パターンが両親型(パンコムギ、Ae.crassa)のものと異なっていた。これは、(1)CRのorf25のリーダー配列がrps7のそれに置換されており、リーダー配列内に新奇なorf48が存在している、(2)パンコムギの転写産物の5'末はプロモーター付近、翻訳開始コドンの上流172bに存在した。(3)核置換系統{(cr)-N26,(cr)-CS,(cr)-N61,FR-mut}の5'末はプロモーター付近、36lbにメジャーな転写産物として位置付けられたが、Ae.crassaのそれはプロモーターから転写された転写産物が26S rRNAプロセッシング酵素によりプロセスされ、短くなった(-103b)たものであることによる。そこで、異なる日長条件、器官、組織におけるorf25,orf48の転写パターンを解析した。PCMS系統である(cr)-N26を長日条件、短日条件で育成し、3-5mm長の幼穂、出穂日の雄蕊、雌蕊、雌蕊化した雄蕊からTotal RNAを抽出した。これらのTotal RNAを用いてorf25,orf48遺伝子特異的なプローブを作製し、ノーザンブロット解析を行った。PCMSの表現型が表れる(cr)-N26の長日条件の幼穂においてのみ、他の系統、組織とは異なるorf25遺伝子の新しい転写パターン(0.9kb+1.1kb)が検出された。他の日長条件・組織では実生と同じ1.1kbの転写物が見出された。これは、日長条件により特定の組織でミトコンドリア遺伝子の転写パターンが変化する実例で興味深い。さらに、これらのRNAを用いてディファレンシャルディスプレイを行った。PCMS系統特異的な幼穂で発現するクローンが20えられた。これらの特徴付けを行い、PCMS原因遺伝子をクローニングしたい。

コムギのNearly 縁wild species Aegilops Crassa's cytoplasm (D^2)をもつパンコムギNonglin No. 26 [(cr)-N26] short day conditions It can be used under long-day conditions, and it cannot be used under long-day conditions. Day-long sensitive cytoplasmic male disobedience (PCMS) is indicated. crassa cytoplasm (CR) に关するkind々の集团み合せのNUCLEAR-cytoplasmic雑Kind of コムギの実生におけるミトコンドリア (mt) 缝子の転写パターンをanalyticsしてみると、nuclear replacement systemのorf25 缝子の転写パターンAe.crassa (パンコムギ、Ae.crassa)のものとdifferentなっていた.これは、(1)CRのorf25のリーダーmatching arrangementがrps7のそれにreplacementされており、リーダーmatching arrangement inside the novelなorf48がexistent している, (2) パンコムギの転WRITTEN PRODUCTS の5'END はプロモーターFUNCHI, TUNA STARTED コドンのUPRISING 172b にEXISTENCE した. (3) Nuclear replacement system {(cr)-N26, (cr)-CS, (cr)-N61, FR-mut}の5'EndはプロモーターFujin, 36 lbにメジャーな転WRITTEN PRODUCTSとして POSITION PAYけられたが、Ae.cr assaのそれはプロモーターから転写された転WRITE PRODUCTが26S rRNA プロセッシングzyme によりプロセスされ, short くなった(-103b) たものであることによる.そこで、different なるDay length conditions, organs, tissues におけるorf25,orf48の転WRITE パターンをANALYSISした. The PCMS system uses long-day conditions and short-day conditions for cultivation, 3-5mm long larvae, stamens, pistils, and pistils, and total RNA extraction. Total RNA is produced using the specific なプローブを specific to いてorf25, orf48, and ノーザンブロットanalyzed を行った. PCMS のphenotype が table れ る (cr) - N26 の long day condition の young 穂 に お い て の み, other の system, organizationとは一なるorf25伝子の新しい転写パターン(0.9kb+1.1kb)が検出された. His long-term conditions and organization are the same as the 1.1kb 転书物が见出された.これは、Day length condition によりSpecific organization でミトコンドリア伝子の転Written パターンが変化する実 Example でinterestingly い.さらに、これらのRNAを用いてディファレンシャルディスプレイを行った. PCMS system-specific PCMS system-specific PCMS system-specific PCMS system-specific PCMS system.これらの特徴FUけを行い、PCMS cause of death 伝子をクローニングしたい.

项目成果

荻原保成: "コムギの染色体構造とイネ科植物のシンテニー" 生研時報. 43. 81-90 (1997)

Yasunari Ogiwara：“小麦的染色体结构和禾本科植物的同线” Seiken Jiho 43. 81-90 (1997)

Ogihara,Y.Y.Aizawa,N.Kawa Kami, K Murai: "Cloning of cDNAs specifically expressed in wheat spikeleis of the lheadiy stage,as identified by the simple differential dirply method" Plant Science. 135. 49-62 (1998)

Ogihara，Y.Y.Aizawa，N.Kawa Kami，K Murai：“克隆在小麦穗期特异表达的 cDNA，通过简单差异滴法鉴定”《植物科学》。

Ogihara,Y.et al.: "Alloplasmic wheats with Asyilops crassa cytoplasm which express photo-period sensitive homonisotic transformation of amthers,show alterations in" Molewlar and General Geuetics. 255. 45-53 (1997)

Ogihara，Y.et al.：“具有 Asyilops crassa 细胞质的异质小麦表达光周期敏感的 amthers 的同质转化，在 Molewlar 和 General Geuetics 中显示出变化。

Murai,K,R.Muraid Y.Ogihara: "Wheat MADS box geves,a multi geve family dispersed through and the genome" Genes and Genetic Systems. 72. 317-321 (1997)

Murai,K,R.Muraid Y.Ogihara：“小麦 MADS 箱果，一个通过基因组分散的多果家族”基因和遗传系统。