抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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[目的]コムギの劣性核雄性不稔突然変異体ms1と十倍数体長穂の麦草異系から、雄性稔性回復遺伝子ThMs1をクローニングし、この遺伝子の発現パターン、コード蛋白質の生化学的活性と生物学的機能を分析し、新しい小麦ms1稔性回復遺伝子を同定する。その結果,コムギ雑種育種により良い応用ができた。[方法]ゲノムインサイツハイブリダイゼーション(genomicinsituhybridization、GISH)により、ms1と十倍体の長穂の小麦草の異付加系統における小麦の外来の染色体類型を同定した。雄性稔性遺伝子ThMs1を,相同クローニング法によってコムギ-十倍数体長穂のライグラスの異種付加系統にクローニングし,コムギms1を安定に形質転換し,遺伝子機能相補性検証を行った。遺伝子発現パターンを,RT-PCRとリアルタイム蛍光定量的PCRで分析した。さらに、RNAinsituハイブリダイゼーションにより、遺伝子の組織細胞特異的発現特性を分析した。ThMs1蛋白質の発現は,特異的抗体を用いてウエスタンブロット法によって検出した。蛋白質構造をSigna1Pソフトウェアで分析した。蛋白質-脂質結合活性分析により、ThMs1タンパク質が脂質分子結合活性を有するかどうかを調べた。[結果]コムギのms1と十倍体の長穂の小麦草の異系細胞には、ライグラス4Agの染色体が含まれることが実証された。雄性稔性遺伝子ThMs1をコムギ-十倍数体長穂からクローンし,ThMs1はコムギのms1突然変異体の雄性不稔表現型を完全に回復でき,遺伝子クラスター分析はMS1がイネ科植物にのみ存在することを示した。RT-PCRとリアルタイム蛍光定量的PCRにより、ThMs1が減数分裂期の葯に特異的に発現することが発見され、RNAのinsituハイブリダイゼーション分析はThMs1が小麦小胞子の発生過程において特異的に発現することを確証した。Westernblot検査により、ThMs1は小麦の減数分裂期の葯に発現されることが分かった。ThMs1蛋白質のアミノ酸配列について構造予測を行い、このタンパク質は推測した脂質類結合分子ドメインを持ち、ThMs1蛋白脂質分子結合試験はThMs1タンパク質がホスファチジン酸とリン酸化したホスファチジルイノシトールに特異的に結合することを表明した。[結論]本研究は,コムギMs1と類似した分子構造,時空間的発現パターン,および脂質結合活性を有する,10倍体の長い穂からの雄性不稔突然変異体ms1の雄性不稔性突然変異体ms1の雄性稔性のThMs1をクローニングした。2つのタンパク質はコムギにおいても類似した生物学的機能を持ち、ThMs1は普通小麦Ms1の機能に代わり、小麦の花粉稔性を調節することができる。この結果は小麦ms1を用いて、分子設計による小麦交雑育種体系(新世代交雑育種システム)の構築に新たな稔性回復遺伝子を提供した。Data from Wanfang. Translated by JST.【JST・京大機械翻訳】
