サトウキビにおけるスクロースリン酸シンターゼ(SPS)遺伝子の識別法

• 担当機関: 国際農林水産業研究センター
• 研究期間: 1999～2000
• 発行年度: 2000
• 要約: サトウキビの光合成および糖蓄積に関与している酵素スクロースリン酸シンターゼ(SPS)の遺伝子は、トウモロコシのSPS遺伝子の一部を用いたサザンブロット法により識別できる。
• 背景・ねらい: スクロースリン酸シンターゼ(SPS)は、光合成系における転流スクロースを合成する酵素として注目されている。サトウキビでは、茎でのスクロースの合成・貯蔵に関わっており、スクロース含有率に関係する重要な酵素と考えられている。そこで、本研究では品種育成に役立てるため、サザンブロット法によってSPS遺伝子を識別する方法を開発する。

成果の内容・特徴

1. トウモロコシで単離されているSPS遺伝子を切断して4つのプローブとし、サトウキビのゲノムDNAでサザンハイブリダイゼーションを実施すると、いずれのプローブでもバンドが検出できる。（図1-a）
2. 制限酵素Xba Iで断片化したゲノムDNAでは、4つのプローブで同じ泳動位置に共通したバンドがみられ、バンドを呈するDNA断片は4つのプローブと一致する部分を含んでいる。また、制限酵素Hind IIIまたはSac IとC断片プローブを組み合わせた検出では、ひとつのバンドしかみられず、バンドを呈するDNAはHind IIIおよびSac Iのそれぞれに2つずつの共通した制限酵素認識配列を有している。これらのことから検出されるバンドはSPS遺伝子であると考えられる。（図1-b,c）
3. サトウキビのSPS遺伝子は、3'末端外側の異なる位置にSac I認識配列を有していると考えられ、ゲノムDNAを制限酵素Sac Iで切断し、Dプローブを用いて検出するとSPS遺伝子近傍の変異が識別できる。この方法で検出すると品種間で異なるバンドパターンがみられる。ただし、下位に共通してみられるバンドは、SPS遺伝子に共通した断片に由来するバンドで、特定の遺伝子を示すものではない。（図1-c,d）

成果の活用面・留意点

1. 遺伝資源の評価・利用に活用できる。
2. 新たなSPS遺伝子のスクリーニングに利用できる。
3. トウモロコシのSPS遺伝子とは相同性の低いSPS遺伝子が知られており、検出できないSPS遺伝子があることに注意する必要がある。

• カテゴリ: 遺伝資源 さとうきび シカ とうもろこし 品種