オオムギの統合的・革新的ゲノム機能解析

大麦的集成和创新基因组功能分析

基本信息

批准号：
03F03111
负责人：
遠藤隆
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03111/
关键词：
オオムギパンコムギ染色体物理的マッピング EST データベース代謝経路 PCR

项目摘要

本研究は、多数の植物のESTデータとの比較を行うと共に、代謝経路のタンパク質のデータベースと統合することによって統合的にオオムギの発現遺伝子を研究しようとするものである。オオムギのESTの解析を開始する前に、まず植物全体のEST解析を行い植物の代謝経路とESTを関連づけたデータベース作成が緊急の課題であると判断し、本年度は植物全体のEST解析研究を先行させた。京都大学化学研究所設置のスーパーコンピュータを利用し、オオムギをはじめとする植物180種のEST配列データをデータベースNCBI、dbESTからダウンロードし、polyA/Tやlow-complex配列を除き、50P以上の配列を選択した。そして、Cross_MatchやRepeatsMaskerを用いて反復配列やベクター配列を除去したEST配列データを得た。この合計5,373,252EST配列をCAP3を用いて分類すると、defaultの設定では516,659のContigsと833,887のSingletに、stringentの設定では542,985のContigsと1,161,681のSingletに分類されることを明らかにした。また、以下の成果も得た。(1)オオムギ特異的なEST座乗染色体の決定:岡山大学生物資源研究所からオオムギ特異的ESTのPCRプライマー約1500組の分譲を受け、オオムギ染色体添加7系統についてPCRによるDNA増幅の有無を調査した。その結果、約700PCRプライマーを単一の染色体に割付けることができ、ESTは、ほぼ均一に7本のオオムギ染色体に分布していることが明らかになった。(2)染色体特異的ESTの物理的マッピング:オオムギ7H染色体に割付けられたESTを約20の7Hの欠失染色体を用いて物理的マッピングを行った。その結果、ESTは、ほぼ染色体全長にわたって分布していることが明らかになり、オオムギESTの物理的染色体地図をオオムギ染色体断片系統を利用して効率よく作成することが可能であること証明した。(3)5H染色体断片系統の育成:5H染色体の断片を有するパンコムギ系統をGISH、FISH、染色体分染を利用して選抜し、5H断片をホモ接合又はヘミ接合で有する系統を約70系統得た。

本研究旨在通过比较大量植物的EST数据并将其与代谢途径蛋白质数据库整合来全面研究大麦中的表达基因。在开始大麦EST分析之前，我们确定进行全株EST分析并建立将植物代谢途径与EST联系起来的数据库是当务之急，今年我们将进行全株EST分析研究首先，我让它发生了。我们使用京都大学化学研究所安装的超级计算机，从NCBI和dbEST数据库中下载了包括大麦在内的180种植物的EST序列数据，并提取了50P或更多的序列，排除了polyA/T和低复杂序列已选择。然后，使用Cross_Match和RepeatsMasker去除重复序列和向量序列，获得EST序列数据。当使用CAP3对这总共5,373,252个EST序列进行分类时，发现在默认设置下它们被分类为516,659个重叠群和833,887个单峰，在严格设置下被分类为542,985个重叠群和1,161,681个单峰。我们还获得了以下结果。 (1)大麦特异性EST位点染色体的测定：由冈山大学生物资源研究所提供约1,500组大麦特异性EST的PCR引物，对7个品系进行了有无PCR扩增的调查添加大麦染色体就可以了。结果，大约 700 个 PCR 引物可以分配到一条染色体上，并且表明 EST 几乎均匀分布在 7 条大麦染色体上。 (2)染色体特异性EST的物理作图：使用大约20条7H缺失染色体对分配给大麦7H染色体的EST进行物理作图。结果表明，EST几乎分布在染色体的整个长度上，证明使用大麦染色体片段系可以有效地创建大麦EST的物理染色体图谱。 (3)5H染色体片段株系的培养：利用GISH、FISH和染色体分配等方法筛选携带5H染色体片段的面包小麦株系，获得约70个纯合或半合子携带5H片段的株系。