トランスポゾンの挿入を指標にしたイネ属植物における生態型分化機構の解明

以转座子插入为指标阐明水稻生态型分化机制

• 批准号: 12760001
• 负责人: 金澤 章
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760001/
• 关键词: 野生イネ; トランスポゾン; 生態型; MITE; 適応的分化

栽培イネOryza sativaは、野生イネO.rufipogonの種内に適応的分化が生じた結果、成立したものと考えられている。この野生イネには、栄養繁殖・他殖を主体とした多年生型から、それから派生したと考えられる種子繁殖・自殖を主体とした一年生型まで多様な変異が見られる。申請者は、前年度の研究において、miniature inverted-repeat transposable element(MITE)のイネゲノムにおける挿入を見出し、特にミトコンドリアF_1-ATPase εサブユニット遺伝子のイントロン中におけるMITEの挿入の有無がO.rufipogonにおいて多年生型、一年生型といった生態型の分化と関連していることを見出している。この因子の挿入がイントロン内にあることから、想定される影響のひとつとして、イントロンのスプライシング効率が影響を受けている可能性が想定されたが、本研究において、この遺伝子のmatureなmRNAとpre-mRNAとの量比をみた限りにおいては、MITEの挿入の有無との明確な相関は見られなかった。一方、O.rufipogonの生態型の分化機構とMITEの挿入との関連が、この遺伝子座に特異的なものであるかを検討した。εサブユニット遺伝子座以外の遺伝子座におけるMITEの挿入の有無を解析したところ、生態型の分化との関連を示さなかった。また、O.rufipogon以外にAAゲノムに属する4種の野生イネに関してひろく解析を行なったところ、MITEの挿入の有無は種分化とは関連するものの、O.rufipogonでεサブユニット遺伝子座において見いだされたような生態型との関連は見られなかった。従って、同じAAゲノムに属する種の間において、生態型の分化機構、もしくは生態型の分化に密接に関わる遺伝子座が異なっていることが示唆された。

据信，栽培的大米Oryza sativa是由于野生米O. rufipogon种类的适应性分化而建立的。这种野生大米具有多种突变，从多年生类型（主要是营养和其他育种）到一年级类型，这些突变主要源于种子繁殖和自我增殖。在上一年的研究中，申请人发现小米基因组中的微型反倒转元件（螨）插入，发现在线粒体F_1-ATPase内含子中存在或不存在螨虫插入的存在与pereipogon和perennial contennial，例如perennial and perennial and perennial and perennial and Ecotipe nivie and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial and perennial，1。由于该因子的插入在内含子内，因此假定可能的效果之一是内含子的剪接效率受到影响，但是在这项研究中，就大量mRNA和该基因的前MRNA的数量比而言，检查了该基因的量之比，因此与Mite插入的存在或不存在。另一方面，我们研究了O. rufipogon的分化机理与螨虫的插入之间的关系是否特定于该基因座。当分析除ε亚基基因座以外的其他位点的螨虫插入时，没有显示与生态型分化的关联。此外，除了O.rufipogon外，还对属于AA基因组的四种野生水稻进行了广泛的分析，尽管发现了与物种物种相关的螨虫插入的存在或不存在，但与在O.Rufipogon中的ε亚基基因座的生态型相关。因此，有人提出，与生态型分化密切相关的生态型或基因座的分化机制在属于同一AA基因组的物种之间有所不同。