ゲノム情報及び分子マーカーを活用した森林植物研究

• 課題番号: 2003004439
• 研究機関名: 森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所
• 研究期間: 新規2003～0
• 年度: 2003
• 摘要: ゲノム情報及び分子マーカーを活用した森林植物研究当年度の試験研究方法：コナラ属の浸透交雑現象解明のため、北海道全域から採取したミズナラとカシワを用いてマイクロサテライト５領域及びAFLP法による解析を行う。サクラソウのcDNAライブラリーを構築しEST情報を集積するとともに、F1及びF2集団を用いてマイクロサテライトマーカーを主体とした連鎖地図を構築する。スギ及びヒノキの形成層、スギの雄花及び花粉からcDNAライブラリーを構築し、シークエンス解析を行いEST情報を集積する。スギ雄花変異体Cr46のF2集団を利用して、大量に雄花をつける個体と全くつけない個体から５～７月にかけてRNAを抽出し、サブトラクション法によるcDNAライブラリーの作成からESTを集積し、RT-PCR法により発現の程度を比較する。また、同F2集団を利用し、着花性に関する遺伝子マッピングのための分子マーカーを開発する。ガクアジサイ及びオオシマザクラを伊豆半島及び三宅島を含む伊豆諸島6島の7集団から採取し、集団間の遺伝的分化を明らかにする。当年度の研究成果：AFLPの全ての対立遺伝子のデータを用いて主座標分析を行ったところ、第１主座標において石狩地方のミズナラ個体と他地域の個体が大きく分けられ、カシワ個体がその間に位置する結果となった。石狩地方の海岸付近ではミズナラとカシワが同所的に分布することから、浸透交雑によりミズナラでこれらの対立遺伝子が観察されたと考えられた。サクラソウの連鎖地図を充実するために実生及び冬芽からcDNAライブラリーを作成し、EST情報を集積した。サクラソウQTLに関して、Ｂ家系でAFLPマーカーを追加して連鎖解析を行った。717個のDNA断片中で47断片に多型が見られた。連鎖解析を47AFLPマーカーと31マイクロサテライトマーカーのデータを用いて行い10連鎖群からなる316.6 cMの連鎖地図を構築した。また、マイクロサテライトマーカー開発では新たに10個のライブラリーを作成し、現在までに100個のプライマーを作成した。ヒノキの形成層、スギの形成層、花粉、雄花のcDNAライブラリーを構築した。4つのライブラリーでそれぞれ4,992、1,920、2,688、2,304クローン、合計11,904クローンで塩基配列の解読を行った。スギゲノム情報を活用して、島根県三瓶山の噴火で約3,600年前に埋没した古代スギから抽出した遺伝子を増幅し、周辺のスギ天然林と比較したところ、現代のスギからは古代スギに無い遺伝子が見いだされた。今後、遺伝的多様性の歴史的比較研究への応用が進展する。スギ着花性遺伝子に関して、サブトラクション法によるcDNAライブラリーの解析で634遺伝子の部分塩基配列を得て、花芽形成に関与する可能性のある47遺伝子についてSTS化し、その発現を調べたところ36遺伝子の中で2遺伝子の発現に差が見られた。スギ着花性遺伝子マッピングのための多型マーカースクリーニングでは152マーカーについて多型を検出した。三宅島早期遷移種について、タマアジサイでは葉緑体DNAの１領域において、八丈島の個体にユニークな塩基多型が見られた。ガクアジサイでは核ゲノムにおける集団間分化を調査するために、6島嶼集団を用いAFLPプライマ4組について多型解析を行った。オオシマザクラでは葉緑体DNAの2領域において塩基多型が見られ、自家不和合性遺伝子の変異に明瞭な地理的勾配があることが明らかになった。また、優性遺伝をするAFLPマーカーの情報を効率的に解析するソフトウェアを開発した。
• カテゴリ: あじさい