転写因子によるイネ科オオムギの多様性と進化

オオムギの進化解析のため、世界に分布する栽培オオムギおよび野生オオムギの遺伝的多様性を代表するコレクションを用いて、vrs1の上流域および構造遺伝子領域のDNA塩基配列解析を行った。その結果、昨年までに明らかにされていた3種類の対立遺伝子に加え新たに一つの対立遺伝子を発見し、その原因遺伝子がおそらく遺伝子調節領域に存在すると予想した。六条性遺伝子Vrs1と他の条性遺伝子との相互作用を調べるため、六条性突然変異体vrs1,vrs2、vrs3、vrs4、int-c各変異体系統におけるVrs1遺伝子の発現レベルを解析した。その結果、このうちの一変異系統について極端なVrs1遺伝子の発現レベルの低下が認められたため、その突然変異の野生型対立遺伝子がVrs1の転写を促進していると考察した。六条性遺伝子領域のゲノム進化様式を解明することを目的に、イネ、Triticum、Brachypodium、トウモロコシZea属、およびソルガムSorghum属使って比較解析をおこなった。その結果、Vrs1のホモログとして新たに見つかったHvHox2遺伝子のゲノム領域のほうが他のイネ科植物との共直線が高度に保たれアミノ酸配列も高く保存されていることが明らかになった。以上のことから、Vrs1はHvHox2から遺伝子重複によって生じた、オオムギ特異的遺伝子である事が示唆された。六条性遺伝子が農業形質に与える多面的影響を調べるために出穂日や桿長、収量等を調査した。その結果六条性変異は20%〜50%の収量増をもたらす同時に桿を有意に短かくすることが明らかとなった。これらの形質変化の有利性から栽培化過程で六条性オオムギが優先種となり得たと考えられる。以上のように転写因子によるイネ科オオムギの多様性と進化の研究で大きな成果をあげることができ、今後の研究領域の開拓にもつなげることができた。

オオムギの進化解析のため、世界に分布する栽培オオムギおよび野生オオムギの遺伝的多様性を代表するコレクションを用いて、vrs1の上流域および構造遺伝子領域のDNA塩基配列解析を行った。その結果、昨年までに明らかにされていた3種類の対立遺伝子に加え新たに一つの対立遺伝子を発見し、その原因遺伝子がおそらく遺伝子調節領域に存在すると予想した。六条性遺伝子Vrs1と他の条性遺伝子との相互作用を調べるため、六条性突然変異体vrs1,vrs2、vrs3、vrs4、int-c各変異体系統におけるVrs1遺伝子の発現レベルを解析した。その結果、このうちの一変異系統について極端なVrs1遺伝子の発現レベルの低下が認められたため、その突然変異の野生型対立遺伝子がVrs1の転写を促進していると考察した。六条性遺伝子領域のゲノム進化様式を解明することを目的に、イネ、Triticum、Brachypodium、トウモロコシZea属、およびソルガムSorghum属使って比較解析をおこなった。その結果、Vrs1のホモログとして新たに見つかったHvHox2遺伝子のゲノム領域のほうが他のイネ科植物との共直線が高度に保たれアミノ酸配列も高く保存されていることが明らかになった。以上のことから、Vrs1はHvHox2から遺伝子重複によって生じた、オオムギ特異的遺伝子である事が示唆された。六条性遺伝子が農業形質に与える多面的影響を調べるために出穂日や桿長、収量等を調査した。その結果六条性変異は20%〜50%の収量増をもたらす同時に桿を有意に短かくすることが明らかとなった。これらの形質変化の有利性から栽培化過程で六条性オオムギが優先種となり得たと考えられる。以上のように転写因子によるイネ科オオムギの多様性と進化の研究で大きな成果をあげることができ、今後の研究領域の開拓にもつなげることができた。