雌雄異株植物を用いた性染色体と生殖器官特異的遺伝子群に関する分子細胞学的解析

使用雌雄异株植物对性染色体和生殖器官特异性基因进行分子细胞学分析

• 批准号: 10158203
• 负责人: 酒井 敦
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10158203/
• 关键词: 雌雄異株植物; 性決定; 生殖器官; 性染色体; マイクロダイセクション; FISH; メランドリウム(Silene latifolia)

本研究の目的は、性染色体をもちXY型の性決定を行う雌雄異株植物メランドリウム(ヒロハノマンテマ、Silenelatifolia)を用いて生殖器官形成に関わる遺伝子群を単離・同定すると同時に、高等植物の性染色体にコードされる遺伝子群が生殖器官形成に果たす役割を明らかにすることである.特に、雄にしか存在しないY染色体は性決定において重要な役割を担っていると考えられるので、本研究では雄性生殖器官特異的に発現される遺伝子群およびY染色体特異的遺伝子群に解析を集中した.今年度の成果は以下のとおりである.(1) レーザーマイクロダイセクションを用いて単離されたY染色体由来の高度反復配列のひとつ、RMY1(repetitive sequence in microdissected Y chromosome)は、チェコのグループがマイクロダイセクションによりメランドリウムX染色体から単離したサプテロメア様配列X43.1に高いホモロジーを示した.FISH解析の結果、RMY1は常染色体を含む多数の染色体末端部分に局在を示したが、性染色体間では局在様式が異なっていた(X染色体は両端、Y染色体は一方の末端).この配列は性染色体の異型化を考察する上で有用な指標になると考えられる.(2) 10merのプライマーを用いて雌雄ゲノムDNAを鋳型とするRAPD解析を行い、雄DNAから特異的に増幅されてくるDNA断片を得た,ゲノミックサザンハイブリダイゼーションにより雄特異性を検討し、最も雄特異性が高いと思われたクローンについてSTS化を行い、雄特異的に単一のバンドが増幅されることを示した.inverse PCRにより、その周辺領域の取得を試みたところ、逆転写酵素様のタンパク質をコードし得るORFを含む約9.6kbpのクローンを得た.この配列はY染色体DNAのマーカーとして有用であるとともに、Y染色体特異的遺伝子の有力な候補である.

The purpose of this study is to investigate the use of sex chromosomes in XY type sex determination in dioecious plants, and to identify genetic subgroups associated with reproductive organ formation in higher plants. In this study, we focused on the analysis of Y chromosome specific genetic subgroups and the development of male reproductive organ specific genetic subgroups. This year's achievements are as follows. (1)The origin of the Y chromosome is highly repetitive.(repetitive sequence in microdissected Y chromosome) X43.1 X4.1 X43.1 X4.1 X4.1 RMY1 contains most of the chromosome terminal parts, and the sex chromosomes are different (X chromosome terminal, Y chromosome terminal). The study of heteromorphic chromosome of this pair of pairs is a useful index. (2)10mer DNA fragments were amplified by RAPD analysis, male DNA fragments were amplified The open reading frame (ORF) of the peripheral domain contains about 9.6kbp. This alignment is useful for Y chromosome DNA, and Y chromosome specific genes are powerful candidates.

项目成果

Sakai A et al.: "Comparative analysis of plastid gene expression in tobaco chloroplasts and proplastids:Relationship between transcription and transcript accumulation." Plant Cell Physiol.39. 581-589 (1998)

Sakai A 等人：“烟草叶绿体和前质体中质体基因表达的比较分析：转录和转录积累之间的关系。”

Saito C et al.: "Detection and quantification of rRNA by high-resolution in situ hybridization in pollen grains." J.Plant Res.111. 45-52 (1998)

Saito C 等人：“通过高分辨率原位杂交对花粉粒中的 rRNA 进行检测和定量。”

Nagata N et al.: "Decrease in mitochondrial DNA and concurrent increase in plastid DNA in generative cells of Pharbitis nil during pollen development." Eur.J.Cell Biol.(in press). (1999)

Nagata N 等人：“在花粉发育过程中，牵牛生殖细胞中线粒体 DNA 减少，同时质体 DNA 增加。”

Matsunaga S et al.: "Semi-automatic laser beam microdissection of the Y chromosome and analysis of Y chromosome DNA in dioecious plant,Silene latifolia." Plant Cell Physiol.40. 60-68 (1999)

Matsunaga S 等人：“雌雄异株植物 Silene latifolia 中 Y 染色体的半自动激光束显微切割和 Y 染色体 DNA 分析。”

Saito C et al.: "A high density of rRNA in the generative cells and sperm cells of pollen grains of five angiosperm species." Cytologia. 63. 293-300 (1998)

Saito C 等人：“五种被子植物花粉粒的生殖细胞和精子细胞中 rRNA 密度很高。”