ゼニゴケY染色体特異的反復配列に富む領域YR1の遺伝子構成

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本研究では、雌雄異株植物ゼニゴケが、他の植物種に比べて極めて小さい性染色体を持つことに着目し、そのY染色体の一次構造解析から、植物の雄生決定機構、稔性に関わる遺伝子を単離することを目的としている。ゼニゴケY染色体は、Y染色体特異的反復配列が蓄積する領域YR1とそれ以外の領域YR2に大別されることが分かっていた。昨年度、私はまずYR1に属するPACクローンの一つpMM2D3の一次構造解析を完了し、そこに5個の新規遺伝子を見出した。またこれらの新規遺伝子がY染色体特異的にマルチコピー遺伝子として存在することを示した。YR1の遺伝情報を網羅的に解析する基盤を構築するため、Y染色体特異的反復配列を持つ429個のPACクローンを制限酵素の切断パターンによるグループ化を行い、20グループに分け、その中から24個の代表PACクローンを選んだ。これらのPACクローンのインサート長の合計は約2.4Mbである。またYR1に作製されたContig1(470kb)から、このコンティグをカバーする5個のPACクローンを選抜した。またYR1のうち300kbの領域は、Y染色体特異的反復配列(2.2kb BamHIユニット)のみで構成されると見積もられた。すなわち、制限酵素の切断プロファイルの異なる24個の代表PACクローンとContig1からの5PACクローンの一次構造解析を行うことにより、YR1(3〜4Mb)の遺伝情報は、ほぼ網羅されると考えられた。Contig1の5PACクローン、そして24個の代表クローンについて、それぞれのクローン全長を5倍以上カバーするショットガン配列データを得た。既知アミノ酸配列との相同性検索の結果、新たに16種類の遺伝子候補を見いだした。そのうち6種類は相同性を示す領域内に終止コドンが存在し、偽遺伝子と考えられる。10種類のうち、2つについては、マルチコピー遺伝子として存在すると考えられた。今後これらの遺伝子の構造、機能解析を行うことにより、ゼニゴケ性決定、また性染色体の進化についての知見が得られると期待される。