雌雄細胞間の分子認識に関わる遺伝子をもちいた種間交雑の制御

使用参与雄性和雌性细胞之间分子识别的基因控制种间杂交

• 批准号: 02J00972
• 负责人: 清水 健太郎
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J00972/
• 关键词: 有性生殖; 生殖隔離; シロイヌナズナ; 自家不和合成; 自家和合成; 種間交配; マップベーストクローニング; 近縁種; 種; 雑種致死; マップベーストクローニング法; 系統樹

雌雄細胞間の相互作用は、適切な雄を導くことに加え、近親交配の排除(自家不和合性)、種間交雑の阻害(生殖隔離)といった重要な機能がある。これらの機能はこれまで生態・進化学で研究されてきたが、本研究では分子レベルからの解析を行った。1.シロイヌナズナ近縁種の調査・採集ドイツにてArabidopsis lyrata subsp. petraeaのフィールド調査と採集を行った。また、日本のミヤマハタザオの採集をすすめた結果、Arabidopsis lyrataとは異なって、異質倍数体であることを示した。これにより、Arabidopsis kamchaticaとして新種記載を行う。2.種分化の初期過程としての、シロイヌナズナ地域系統間の生殖隔離アフリカCvi第5染色体のELClα遺伝子とヨーロッパLerの第一染色体のELClb遺伝子の両者がホモ接合になった際に致死となる。これは、この2系統が種分化の初期過程にあることを意味する。マップベーストクローニング法によって両致死遺伝子の単離を進めるなかで、生殖隔離遺伝子の近傍で組換え率が下がっていることが示唆された。組換え率の局所的な低さが種分化に寄与するという最近の説を支持する。3.自家不和合性遺伝子の変異による自殖性の急速な進化シロイヌナズナはSRKとSCR遺伝子が偽遺伝子となったことで自家和合性(自殖性)になったことが知られていた。世界の21のシロイヌナズナの系統から両遺伝子の塩基配列を決定した。分子集団遺伝学的解析により、SCRの機能欠損型対立遺伝子に強い自然選択が働いたことを示した。これは、自殖性が環境によっては有利になるというダーウィンのreproductive assurance model、に対する分子レベルからの支持である(Scicnce, submitted)。

Interactions between male and female cells, appropriate male induction, elimination of inbreeding (self-incompatibility), interspecific cross resistance (reproductive isolation), and important functions The function of this study is to study the ecology and evolution, and to analyze the molecular evolution. 1. Arabidopsis lyrata subsp. Petraea's investigation was conducted. The results of the acquisition, Arabidopsis lyrata and heteroploidy were shown. Arabidopsis kamchatica is a new species. 2. The early stages of species differentiation include reproductive isolation between geographic systems, and the early stages of mating between geographic systems include the early stages of mating and the early stages of mating between geographic systems. The two systems are in the early stages of differentiation. In addition, it is necessary to improve the quality of the products. The rate of change is low and the species differentiation is supported by the latest theory. 3. The rapid evolution of the genetic diversity of the individual and the genetic diversity of the individual. The world's 21-year-old system has decided on the allocation of genetic resources. Molecular cluster analysis, SCR and functional impairment of the corresponding gene in the strong natural selection of the middle and lower levels of expression The reproductive assurance model and molecular support model for reproductive and reproductive environments (Scicnce, submitted).

项目成果

Kentaro K. Shimizu: "Ecology meets molecular genetics in Arabidopsis"Population Ecology. 44. 221-233 (2002)

Kentaro K. Shimizu：“生态学与拟南芥分子遗传学的结合”群体生态学。

清水健太郎: "花からまなぶ形態・進化の法則性 (生物の形の多様性と進化 第13章)"裳華房. 15 (2003)

清水健太郎：“从花中学习形态和进化的规则（生命形式的多样性和进化，第13章）”Shokabo 15（2003）。