高等植物ミトコンドリアゲノム構造の実態解明

阐明高等植物线粒体基因组的结构

• 批准号: 07J03947
• 负责人: 高梨 秀樹
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J03947/
• 关键词: イネ; ミトコンドリアDNA; 卵細胞; 高等植物; ミトコンドリア; ゲノム構造; DNA fiber FISH法

筆者らの先行研究から、イネ根端分裂組織ではのちの細胞分裂の際ミトコンドリアDNA(mtDNA)を不足なく娘細胞に分配するために、個々のミトコンドリア内でmtDNAが多量に複製されているということが示唆された(Takanashi et al.Genes & Genetics Systems 81 : 215-218)。しかしながら、イネ分裂組織におけるmtDNA量に関する研究は根端分裂組織についての報告に限られており、他の分裂組織において同様にmtDNAの増加が起きているかは不明であった。本研究では、始原分裂組織とも言える卵細胞に注目し、イネ卵細胞が多量のmtDNAを保持しているかを明らかにするため、イネ未受精卵細胞を単離し、卵細胞当たりに含まれるmtDNA量の定量を試みた。リアルタイムPCRを用いてミトコンドリアゲノム上にコードされているcob、CoxII、nad6、atp9の4遺伝子について、単離したイネ卵細胞と大量の調整が容易であるイネ緑葉由来プロトプラストを用いた定量PCRを行い、細胞あたりに含まれる各遺伝子のコピー数を定量した。その結果4遺伝子全てにおいて、イネ卵細胞はイネ緑葉由来プロトプラストと比較して11倍以上に及ぶコピー数を保持していることが明らかになった。この値は、定量に用いた卵細胞と緑葉由来プロトプラストの細胞体積比(5.2倍)よりも大きいことから、イネ卵細胞において細胞あたりの各遺伝子のコピー数が多いのは単に細胞が大きいからではなく、イネ卵細胞は緑葉由来プロトプラストと比較して体積当たりの各遺伝子コピー数も多いことによるということが明らかになった。これらの結果は、今後ミトコンドリアゲノムの構成を掘り下げて解析するために非常に有用なものであると考えられる。

The authors have previously studied how DNA(mtDNA) is duplicated in abundance during cell division (Takanashi et al. Genes & Genetics Systems 81 : 215-218). The study of mtDNA content in mitotic tissues is limited to the report of mitotic tissues at the root end, and the increase of mtDNA content in mitotic tissues at the root end is unknown. In this study, the amount of mtDNA in egg cells was measured in vitro, and the amount of mtDNA in egg cells was measured in vitro. 4 genes of cob, CoxII, nad6 and atp9 are used for quantitative PCR to quantify the number of genes contained in the four genes. The result is that the total number of eggs produced is 11 times higher than that of green leaves, and the number of eggs produced is kept higher than that of green leaves. The cell volume ratio of egg cells and green leaves is 5.2 times. The number of egg cells and green leaves is 5.2 times. The number of egg cells and green leaves is 5.2 times. The number of egg cells and green leaves is 5.2 times. The results of this study are very useful for the future analysis of the composition of the organization.

项目成果

イネ雌性配偶体構成細胞における遺伝子発現プロファイリング

水稻雌配子体细胞的基因表达谱

• 发表时间: 2010
• 作者: 高梨秀樹;大西孝幸;茂木美来;菊池俊介;矢野健太郎;岡本龍史;藤田雅丈;倉田のり;堤信浩
• 通讯作者: 堤信浩

Studies of mitochondrial morphology and DNA amount in the rice egg cell

• DOI: 10.1007/s00294-009-0277-3
• 发表时间: 2010-02
• 期刊: Current Genetics
• 影响因子: 2.5
• 作者: H. Takanashi;Takayuki Ohnishi;Mirai Mogi;T. Okamoto;S. Arimura;N. Tsutsumi

イネ卵細胞におけるmtDNA量およびミトコンドリア形態

水稻卵细胞线粒体DNA含量及线粒体形态

• 发表时间: 2009
• 作者: Toshihiro Iwai;Yoshiro Yabu;Yoshiro Yabu;薮 義郎;薮義郎;薮義郎;薮 義郎;Tomohiro Hajima;羽島知洋;Hideki Takanashi;Minoru Ueda;高梨秀樹;高梨秀樹;高梨秀樹;高梨秀樹
• 通讯作者: 高梨秀樹

Substitution of the gene for chloroplast RPS16 was assisted by generation of a dual targeting signal

• DOI: 10.1093/molbev/msn102
• 发表时间: 2008-08-01
• 期刊: MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION
• 影响因子: 10.7
• 作者: Ueda, Minoru;Nishikawa, Tomotaro;Kadowaki, Koh-ichi
• 通讯作者: Kadowaki, Koh-ichi

イネ卵細胞ミトコンドリアの特徴

水稻卵细胞线粒体的特征

• 发表时间: 2008
• 作者: Toshihiro Iwai;Yoshiro Yabu;Yoshiro Yabu;薮 義郎;薮義郎;薮義郎;薮 義郎;Tomohiro Hajima;羽島知洋;Hideki Takanashi;Minoru Ueda;高梨秀樹;高梨秀樹;高梨秀樹;高梨秀樹;高梨 秀樹
• 通讯作者: 高梨 秀樹