タマネギのBACクローンを用いた有用遺伝子のマッピングとゲノムオーガナイゼーション

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本研究は、タマネギの重要遺伝子であるalliinase遺伝子をタマネギのBACライブラリーから選抜し、それらのゲノムオーガナイゼーション、遺伝子発現、FISH法によるマッピングについて調べることを目的とした。alliinase遺伝子を含むBACクローン(4F4-77)をHindIIIで完全消化し、得られた30サブクローンの塩基配列をプライマーウォーキングにより決定した。alliinase配列のORFやプロモーター部分の構造を調べたところ、このalliinaseは今までに塩基配列が報告されているalliinaseとは異なることが分かり、alliinase多重遺伝子族に含まれる新規遺伝子だと考え、この遺伝子をALL1 (alliinase-like1)と名付けた。30サブクローンは、4F4-77 BACクローンのインサートの全部をカバーしており、サブクローン群を全部整列化することがでた。ALL1遺伝子を中心とした約35kbの領域については、全塩基配列を決定した。ALL1領域のゲノム構造について詳細に調べたところ、GC含量は34%で、トランスポゾン様配列が存在することを見出した。ALL1遺伝子が発現しているかどうかRT-PCR法で調べ、鱗茎で発現する一般的なalliinaseや根で発現する別のalliinaseと比較した。ALL1は根で発現が認められたが、芽と鱗茎では発現しておらず、根のalliinaseと発現動態が似ていた。4F4-77 BACクローンをプローブに用いて、タマネギの染色体上にFISHしたところ、全染色体上にシグナルが現れたことから、このクローンは散在型反復配列を多くもつことが示された。次に、ALL1を含む35kb領域部分をプローブとしてチラミド高感度FISHを行った場合、単一シグナルがタマネギの第4染色体の長腕介在部上に得られ、マッピングに成功した。