栽培ダイズにおける種皮着色突然変異の分子遺伝学的機構の解明

阐明栽培大豆种皮颜色突变的分子遗传机制

基本信息

批准号：
12760003
负责人：
千田峰生
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hirosaki 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

项目摘要

黄豆ダイズの種皮着色突然変異体(以後、変異体と省略)ではいずれも色素合成に重要な酵素であるカルコンシンターゼをコードする遺伝子(CHS)群のうち、1つの遺伝子メンバー(ICHS1)を含む領域が欠失変異を起こしていることが明らかになっている。本年度は、ICHS1とともに欠失を起こす5'上流域をPCR法にようて増幅し、増幅断片について構造解析を行った。その結果、ICHS1のわずか680bp上流に5'コード領域の欠損したCHS(truncated CHS3と命名)が逆向きに存在することが明らかになった。黄豆ダイズの種皮着色抑制はCHSのジーンサイレンシングであることが示唆されている。興味あることにCHSを導入したトランスジェニック植物において、CHS同士が近距離で互いに逆向きに配置された場合にCHSのジーンサイレンシングが引き起こされることが報告されている。これらのことから黄豆ダイズに特異的に存在するtruncatedCHS3-ICHS1クラスター領域がCHSのジーンサイレンシングを引き起こしている可能性が示唆された。すなわち、黄豆種皮での着色抑制はCHSのジーンサイレンシングによりカルコンシンターゼが翻訳されず着色色素が生産されないことによるという仮説が考えられた。今後はtruncatedCHS3-ICHS1クラスター領域とCHSのジーンサイレンシングとの関係について詳細な解析を行う必要がある。その一方で、種皮着色突然変異がどのような機構で生じるかをさらに明らかにするために黄豆ダイズ品種"ミヤギシロメ"の変異体からも欠失型ICHS1領域を単離し、すでに単離・解析が終了している刈系557号および吉林15号変異体由来の欠失型ICHS1領域と比較解析を行う予定である。

黄豆（以下简称颜色的皮肤颜色的变体）的种类，包括一个基因（CHS）组的基因（CHS）组，这些基因（CHS）组为钙化的Cintase，这对于色素合成很重要揭示了造成的突变损失。在这个财政年度，用ICHS1丢失的5'上盆地被放大为PCR方法，并对放大片段进行了结构分析。结果，揭示了5个代码区域缺陷CHS（命名为截短的CHS3）仅在仅680bp的ICHS1上游的方向相反。已经提出，黄豆面团的种子颜色抑制是CHS基因沉默。有趣的是，在引入CHS的转基因植物中，据报道CHS基因沉默是CHS位于近距离时引起的。这些事实表明，专门存在于黄豆中的TruncatedChs3-ICHS1群集区域正在导致CHS的基因沉默。换句话说，假设是黄豆皮肤的着色抑制是由于CHS基因沉默引起的，并且未产生彩色色素，并且未产生彩色色素。将来，有必要详细分析TruncatedChs3-ICHS1群集区域与CHS基因沉默之间的关系。另一方面，为了进一步阐明种子颜色突变发生了什么样的机制，丢失和分析已经来自黄色豆多dauze品种的突变体“ Miyagishirome”。源自kaiku系统557和Yoshibayashi 15号突变体的区域。