植物の倍数化におけるゲノム進化の分子機構

植物多倍化过程中基因组进化的分子机制

基本信息

批准号：
13874120
负责人：
長谷部光泰
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

倍数体進化は植物の重要な進化モードの一つである。しかし、(1)ゲノムが倍加することによりサイレンシングされない遺伝子の発現量は一様に増加するのか、それとも有る程度一定に保たれるのか、(2)特定の染色体上の領域がメチル化によりサイレンシングされるのか、あるいは特定の遺伝子が選択されてサイレンシングされるのか、(3)遺伝子族を形成する遺伝子は全ての遺伝子が同じようにサイレンシングされるのかはわかっておらずこれらの問題を調べるために以下の研究を行った。シロイヌナズナの開花前の茎頂に0.5%コルヒチンを処理し、得られた種子を播種した。次世代の種子のうち野生型(2倍体)よりも大きな種子をつけるものを選抜し、PIC(Polyploid Induced by Colhitin)ラインとした。これらのラインの葉を裁断しフローサイトメーターによってゲノムサイズを計測した結果4、6,8倍体が得られたことがわかった。4倍体の6ラインを選び同じ光、温度条件下で、子葉の形、成長、第5本葉の形と成長、花序形成までに日数とロゼット葉数、本葉のトライコーム数とその分岐、花序の成長と分岐数、花数、ガク片、花弁の長さ、種子サイズを測定した。その結果、測定したあらゆる部位が2倍体よりも大きくなっていることがわかった。子葉の横断切片を作り細胞の大きさを2倍体と比較したところ、細胞数に変化は無く細胞の大きさが大きくなっていることがわかった。また、4倍体はロゼット葉、花弁が生じること、トライコームの分岐数が増えること、花序形態が変化することがわかった。クラボウ社のジーン・エクスプレッション・マイクロアレイを用い、花序と若いシュート由来のcDNAをターゲットとして2倍体と4倍体の組み合わせについて、約8,000遺伝子それぞれの発現量の違いを比較する実験が進行中である。

Pluid Evolution是植物的重要进化模式之一。但是，尚不清楚（1）因基因组增加了一倍而导致未统一的基因表达水平，还是在一定程度上保持恒定，（2）特定染色体上的区域是否被甲基化的区域沉默，或者是否选择了特定基因，或者选择了一个与构成的基因相同的基因，以及（3）在这些研究中是否均导致了这些研究，并且在这些研究中都存在于这些过程中，并且是在这些过程中进行的。拟南芥的茎尖用0.5％的秋水仙碱处理，并播种所得的种子。在下一代种子中，选择了大于野生型（二倍体）的种子的种子，并用作PIC（由colhitin诱导的多倍体）线。切割这些线的叶子，并使用流式细胞仪测量基因组大小，并发现获得了4、6和8个斑点。 Six tetraploid lines were selected under the same light and temperature conditions, and under the same light and temperature conditions, the shape of the cotyledon, the shape and growth of the fifth leaf, the number of days and rosette leaves before inflorescence formation, the number of trichomes and their branching of the inflorescence, the number of growth and branching of the inflorescence, the number of flowers, the length of the sardines, the length of the petals, and the size of the seed.结果表明，测得的每个地点都大于二倍体。当制作转移的子叶切片并将细胞大小与二倍体进行比较时，发现细胞数量没有变化，细胞大小也增加了。还发现四倍体产生玫瑰花结叶和花瓣，增加毛状体分支的数量以及花序形态的变化。目前正在进行一个实验，以比较使用Kurabo的基因表达微阵列比较大约8,000个基因的表达水平，以使用花序和幼虫中的cDNA结合二倍体和四倍体。