ミヤコグサ根粒形成の分子遺伝学的解析

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網羅的根粒形成突然変異体の単離と遺伝解析による宿主遺伝子群の顕在化L.japonicus Gifu B-129の8000種子にEMSで変異を導入し、約4万のM2種子から少なくともM4世代まで形質が安定に遺伝する32系統の共生変異体を単離した。根粒形成の変異体は大きく2つのカテゴリーに区分された。有効根粒は形成されるものの数に異常を示すもの(5系統)と有効根粒に至る発生過程のもの(27系統)であった。以下遺伝解析の結果明らかになった根粒の着生効率と発生過程に異常を示す共生変異体symである。A 有効根粒の数の制御(1) 有効根粒が増加する変異体a) 寒天培地上で黒い根粒を形成する変異体dark-complextioned nodules,dcn(sym77)b) 根粒過剰着生変異体sym78(2) 有効根粒が減少する変異体a) 根毛欠損の変異体slipping root,slpb) tsrに似た根をもつ変異体radial organizational,rorlB 有効根粒に至るまでの発生過程における変異体有効根粒にまで至る発生過程の変異体は大きくNod-,Nor-,Fix-に分離された。27系統の変異体から発生過程を代表する7遺伝子座を同定した。Nor-とは今回ミヤコグサの変異体の表現型を詳細に観察した結果新たにもうけたNodule organogesisにおける変異体のカテゴリーであり、Nod-とFix-の間の発生過程に位置するものである。(1) 根粒非着生変異体Nod- sym70,sym71,sym72(2) 無効根粒変異体Fix- sym75,fen1(sym76)(3) 根粒の器官形成過程に異常をもつ変異体Nor- alb1(sym74-1),sym74-2(4) メンデル遺伝を示さないpleiotropicな変異体sym79