細胞質雄性不稔系統を用いたミトコンドリアから核へのシグナル伝達機構の解明

利用细胞质雄性不育系阐明从线粒体到细胞核的信号转导机制

• 批准号: 08F08423
• 负责人: 中園 幹生
• 金额: $ 0.9万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08423/
• 关键词: 細胞質雄性不稔; ミトコンドリアゲノム; 核ゲノム; Brassica juncea; Retrogradeシグナル

研究材料として用いているBrassica junceaのCMS系統は、細胞質雄性不稔の形質の他に、雄蕊の一部が花弁のような組織に変化する形質が観察されるユニークな材料である。これまで、CMS系統と稔性のある維持系統間のミトコンドリアゲノム構造および遺伝子発現の比較解析を通して、細胞質雄性不稔を引き起こす原因遺伝子orf220を同定した。植物ミトコンドリアへの形質転換系はまだ確立されていないので、orf220遺伝子のCMSへの関与を証明するために、orf220遺伝子にミトコンドリア輸送シグナルを接続し、アグロバクテリウム法でBrassica junceaの稔性系統に導入した。その結果、形質転換体では、CMS系統と同様に雄性不稔のほか雄蕊の形態変化が観察され、orf220遺伝子がこのCMS系統の雄性不稔ミトコンドリア遺伝子であることの証明に成功した。Brassica junceaのCMS系統では雄蕊の形態変化が観察されていることから、雄蕊内の特定の組織でCMSに研異的な遺伝子発現の変化が起きていると予想されるので、さらに、このCMS系統の生殖器官形成過程でどのようなRetrograde調節がなされているかの解明を試みた。そのために、雄蕊の特定の組織を純粋に単離できるLaser Microdissection(LMD)を利用した。これらの組織に対するLMDの実験系を確立し、マイクロアレイ解析を行うために必要なRNAを単離できた。研究期間の途中でYang博士が帰国したために、現時点での本研究の成果はLMDによってRNAを単離できたところまでであるが、今後、マイクロアレイやcDNAの大規模塩基配列解析を進めることで、雄蕊内の特定の組織でCMSに特異的に発現する遺伝子の同定を目指す。

Research materials と し て in い て い る Brassica juncea の CMS は, cytoplasmic male mori の character の he に, fertile stamens の a が chemical の よ う に な organization - the す る character が 観 examine さ れ る ユ ニ ー ク な material で あ る. こ れ ま で, CMS と mori sex の あ る support system between の ミ ト コ ン ド リ ア ゲ ノ ム tectonic お よ び heritage 伝 発 の now comparing analytic を tong し て, cytoplasmic male mori を lead き up こ す reason but 伝 child orf220 を with fixed し た. Plant ミ ト コ ン ド リ ア へ の form quality planning in department は ま だ establish さ れ て い な い の で, orf220 but 伝 の CMS へ の masato and を show す る た め に, orf220 but 伝 に ミ ト コ ン ド リ ア conveying シ グ ナ ル を meet 続 し, ア グ ロ バ ク テ リ ウ ム method で Brassica The juncea <s:1> sexual system に is imported into the た. そ の results, form quality planning in body で と は, CMS system with others に male not mori の ほ か stamens の morphology variations が 観 examine さ れ, orf220 but 伝 が こ の CMS の male not mori ミ ト コ ン ド リ ア posthumous son 伝 で あ る こ と の prove に successful し た. Brassica Juncea の CMS で は stamens の morphology variations が 観 examine さ れ て い る こ と か ら, stamens の within specific の で な of CMS に research vision 伝 son 発 の now - the が up き て い る と to think さ れ る の で, さ ら に, こ の CMS の reproductive organ formation で ど の よ う な Retrograde adjust が な さ れ て い る Youdaoplaceholder3 を explain を try みた. そ の た め に, stamens の specific の を purely 粋 に 単 from で き る Laser Microdissection (LMD) を using し た. こ れ ら の organization に す seaborne る LMD の be 験 を established し, マ イ ク ロ ア レ イ parsing line を う た め に necessary な RNA を 単 from で き た. During the study period の way で Dr Yang が 帰 countries し た た め に, current で の の results this study は LMD に よ っ て RNA を 単 from で き た と こ ろ ま で で あ る が, in the future, マ イ ク ロ ア レ イ や cDNA の large-scale salt base with analytical を column into め る こ と で, stamens の within specific の で CMS に specific に 発 now す る 伝 son の Define を as す.

项目成果

Mitochondrial nad2 gene is co-transcripted with CMS-associated orfB gene in cytoplasmic male-sterile stem mustard (Brassica juncea)

线粒体 nad2 基因与细胞质雄性不育芥菜 (Brassica juncea) 中 CMS 相关的 orfB 基因共转录

• DOI: 10.1007/s11033-007-9185-0
• 发表时间: 2009-02
• 期刊: Molecular Biology Reports
• 影响因子: 2.8