アブラナ科自家不和合性におけるS対立遺伝子間での花粉側優劣性の分子制御機構解明

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本年度は、花粉側優劣性の制御機構を解明するために、Sヘテロ個体におけるDNAメチル化に着目し、以下の実験を行った。<材料および方法>B.rapa S^<29>,S^<40>,S^<44>,S^<60>系統と、それらを材料にして作出した3ヘテロ個体を用い、SP11プロモーター領域およびコード領域のメチル化程度をbisulfite sequence法により決定した。<結果および考察>材料に用いた3対立遺伝子の花粉側優劣性は直線的な関係(S^<44>>S^<60>>S^<40>>S^<29>)となることが知られていた。まずS^<29>S^<60>個体(S^<60>>S^<29>)のタペート細胞より精製したゲノムDNAをbisulfite sequenceに供した。その結果、劣性対立遺伝子であるSP11-29のプロモーター領域特異的なDNAメチル化を検出した(図1.A)。これに対して優性対立遺伝子であるSP11-60プロモーター領域および両対立遺伝子のSP11コード領域はほとんどメチル化を受けていなかった(図1.A,B)。次にS^<60>対立遺伝子が劣性を示す組み合わせであるS^<44>S^<60>個体(S^<44>>S^<60>)を材料にbisulfite sequenceをおこなった。その結果、劣性対立遺伝子であるSP11-60プロモーター領域のみがメチル化を受けていた。すべてのSヘテロ個体についてbisulfite sequenceをおこなった結果、例外なく劣性対立遺伝子のSP11プロモーター領域のみがメチル化を受けていることが分かった。さらに、各Sホモ系統ではSP11プロモーター領域のメチル化が検出されないことから(図1.C)、劣性対立遺伝子特異的なDNAのメチル化によって花粉側優劣性が決定されていると結論づけた。