アサガオにおける花の形態形成遺伝子のクローニング

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本研究の目的は、日本独自の園芸植物で種々の突然変異体が保存されており、古典遺伝学的情報が集積しているアサガオ(Ipomoea nil)を材料に、特に花器官の形態形成に関与する遺伝子を単離し解析していくことにある。またそのための材料となる突然変異系統の維持・突然変異を主に誘発しているTpnトランスポゾンの構造や機能、これを用いた遺伝子クローニング法も開発する。現在までに平均長7kb程度のTpnトランスポゾン、15グループの塩基配列を決定した。BLAST検索によるとほとんどのTpnが既知の植物遺伝子と高い相同性があった。特に、花器官形成に関与しているAP2(APETALA2)遺伝子や分裂組織の制御に関与しているCAF(CARPEL FACTORY)遺伝子を内部に持っているタイプが見つかり、現在ゲノム上のオリジナルの遺伝子の候補を単離している。これらとTpnの配列を比較することでTpn内部へのゲノム配列の取り込み機構や分子進化学的知見が得られると思う。突然変異遺伝子を単離する戦略として、RDA法によって柳遺伝子のクローニングを試みた。体細胞突然変異株を材料に、復帰突然変異を起こしたシュートともとのシュートのDNAを3種の制限酵素を用いて比較した。その結果、それぞれの制限酵素について単一の突然変異体特異的バンドを得ており、そのうち一つはrDNAであった。rDNAは多数のコピーがタンデムにゲノム上に存在し、コピー数の増減が高い頻度で起こっていることが知られている。そのため、このことはRDA法がうまく機能していることをしめしている。今後、相当するゲノム領域を単離し、その領域に存在する転写産物の解析、突然変異形質との連鎖解析を行う予定である。もしこの方法が成功すれば他の興味深い突然変異体も単離できるようになるかもしれない。