ソテツ属植物の分子細胞遺伝学的手法を用いた系統解析

使用分子细胞遗传学方法对苏铁植物进行系统发育分析

• 批准号: 14740474
• 负责人: 國府方 吾郎
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: National Museum of Nature and Science, Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-14740474/
• 关键词: Cycas; ソテツ目; 染色体; 細胞分類; 5S rDNA; FISH; ソテツ目植物; 5S ribosomal DNA; 系統; 分類; ソテツ; 蛍光in situ hybridization; 裸子植物; 細胞分類学

ソテツ属(ソテツ目)の12種において、5S rDNAをプローブとした分子細胞遺伝学的手法であるFISH法を用いて、観察・比較した。その結果、C.revoluta、C.taitungensis、C.wadei、C.micholitziiには、2個のt染色体に5S rDNA部位が観察され、他8種には、4個のt染色体に5S rDNA部位が観察された。これらの2個のグループと4個のグループは、Hill(1995、2004)よる系統解析および分類学的取り扱を支持し、De Laubenfels and Adema(1998)の分類学的取扱いに矛盾があることを示唆した。また、12種の地理的分布と5S rDNA部位のパターンには相関があることが示唆された。ソテツ目植物のうち、ソテツ属に最も近縁な属を推定する目的で、本属と系統的な関係が指摘されているCeratozamia属、Bowenia属、Stangeria属の染色体を観察して比較した。この結果と過去に國府方により報告された染色体上18S ribosomal DNA部位の分布パターンを考え合わせると、Cycas属を除くソテツ目植物のうち、最も原始的な染色体形質をもつ属はCeratozamia属とStangeria属であり、この2種はソテツ目植物のうち、最も近縁であると推定された。この両属の染色体進化では、両属の属レベルの分化において、染色体の逆位が関与していることが示唆された。ソテツ目のZamia属において染色体の多くの部分に位置する反復DNAを報告されている(Caffaso et al.,2004)。本研究では、その報告をもとにPCRプライマーを開発し、Ceratozamiaのゲノムにも同様の反復DNAが存在することを確認した。今後は、これらをマーカーとしてソテツ目内の染色体進化を調べる予定である。

The FISH method was used to detect and compare the 12 species of 5S rDNA. C.revoluta, C.taitungensis, C.wadei, C.micholitzii, two 5S rDNA sites on t chromosomes, eight other 5S rDNA sites on t chromosomes were detected. These two taxonomical approaches are supported by Hill(1995, 2004) and De Laubenfels and Adema(1998). The geographical distribution of the 12 species and 5S rDNA sites are related. The chromosome of Ceratozamia, Bowenia and Stangeria were observed and compared. The results showed that the distribution of 18S ribosomal DNA sites on the chromosomes of the genus Ceratozamia and the genus Cycas was similar to that of the genus Stangeria. The chromosome evolution of this genus is related to the differentiation of the genus, and the inversion of the chromosome is related to the differentiation of the genus. Zamia is a genus that has been repeatedly reported on the location of multiple parts of chromosomes (Caffaso et al., 2004)。This study confirms the existence of DNA duplication in the genome of Ceratozamia. In the future, the chromosome evolution in the brain will be determined.

项目成果

Mapping 5S ribosomal DNA on somatic chromosomes of four species of Ceratozamia and Stangeria eriopus (Cycadales)

绘制四种 Ceratozamia 和 Stangeria eriopus（苏铁目）体细胞染色体上 5S 核糖体 DNA 的图谱

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of The 7^<TH> International Conference on Cycad Biology(Xalapa)
• 作者: Goro Kokubugata;Andrew P.Vovides;Katsuhiko Kondo
• 通讯作者: Katsuhiko Kondo

國府方吾郎, 近藤勝彦, Andrew P.Vovides, 小西達夫: "Ceratozamia属とMicrocycas属(ソテツ目)の染色体上5S rDNA部位の比較"財団法人染色体学会第54回年会(東京)発表要旨集. 40 (2003)

Hogoro Kokufu、Katsuhiko Kondo、Andrew P.Vovides、Tatsuo Konishi：“Ceratozamia 和 Microcycas (Cycadales) 染色体上 5S rDNA 位点的比较”日本染色体学会第 54 届年会摘要（东京）40（2003 年）。 ）

國府方吾郎, Ken D.Hill, 近藤勝彦, 小西達夫: "Cycas属(ソテツ科)11種の染色体数と核型"財団法人染色体学会第53回大会要旨集. 37 (2002)

Hogoro Kokufu、Ken D.Hill、Katsuhiko Kondo、Tatsuo Konishi：“苏铁属（苏铁科）11 种的染色体数目和核型”日本染色体学会第 53 届年会记录 37（2002 年）。

Kokubugata, G., K.D.Hill, K.Kondo: "Comparison of 5S ribosomal DNA sites on somatic chromosomes of eight species in Cycas (Cycadaceae)"Chromosome Science. 7(印刷中). (2003)

Kokubugata, G.、K.D.Hill、K.Kondo：“苏铁科 (Cycadaceae) 八种体细胞染色体上 5S 核糖体 DNA 位点的比较”《染色体科学》7（出版中）。

Goro Kokubugata: "Cytotaxonomic relationships among Ceratozamia, Stangeria and their allied genera (Cycadales) by the florescent in situ hybridization method using ribosomal DNA probes"Chromosome Science. 7(受理). (2003)

Goro Kokubugata：“使用核糖体 DNA 探针通过荧光原位杂交方法研究 Ceratozamia、Stangeria 及其近缘属 (Cycadales) 之间的细胞分类学关系”《染色体科学》7（已接受）。