トマト遺伝子の大量発現解析を可能とするＤＮＡアレイ

トマトの果実と葉で発現する10,914個の遺伝子を配置したDNAアレイを作製した。これにより、トマト遺伝子の網羅的な発現解析が可能である。

　ＤＮＡアレイ技術は、数千の遺伝子発現を同時に測定できる研究ツールである。DNAアレイを用いて遺伝子発現解析を行うことにより、さまざまな条件下での生理的変化や品種、系統間の生理的特性を知ることができる。このため、ＤＮＡアレイ技術の開発には、植物生理学や植物病理学など、多くの方面から期待が寄せられている。
　これまでに、イネ、シロイヌナズナといったモデル植物のＤＮＡアレイが開発され、広く利用されているが、国内で利用可能なトマトのＤＮＡアレイは未開発である。そこで、トマトの大量遺伝子発現解析が可能となるＤＮＡアレイを作製する。

１．	作製したＤＮＡアレイは、トマト（品種：Micro-Tom）果実と葉で発現する遺伝子に由来するｃＤＮＡクローンの挿入配列をＰＣＲ法により増幅し、ナイロンメンブレン上に固定したマクロアレイである（図1）。アレイ上には、10,914個の遺伝子のＤＮＡが配置され、それらの塩基配列情報は、トマトＥＳＴデータベースMiBASE＜http://www.kazusa.or.jp/jsol/microtom/indexj.html＞で公開されている。本ＤＮＡアレイでは、放射性同位元素でターゲットとなるＲＮＡを標識し、プローブ上のシグナルから遺伝子発現量を測定する。
２．	トマト果実のＲＮＡを用いた実験では、ＤＮＡアレイ上に配置した大部分の遺伝子の発現が検出できる（図2）。
３．	ＤＮＡアレイを用いた遺伝子発現解析の１例として、成熟段階別‘Micro-Tom’の果実を供試したところ、果実成熟とともに発現量が増大するPhytoene synthase等の既知の遺伝子の発現変動が測定できることを確認した（表1）。

１．	トマトＤＮＡアレイを用いて、トマト遺伝子の網羅的発現解析が可能になる。
２．	解析により得られる遺伝子発現情報は、植物生理の解明や育種の効率化に利用できる。
３．	信頼性の高い結果を得るために、糖やタンパク質のような不純物の少ない、高純度のＲＮＡを使用する。
４．	ＤＮＡアレイの分譲については、千葉県農業総合研究センターが照会窓口である。

［具体的データ］

研究課題名：トマトｃＤＮＡライブラリーを用いたＤＮＡアレイの作製
予算区分：高度化事業
研究期間：2002～2004年度
研究担当者：津金胤昭、渡邊学、前田ふみ、山本直樹（かずさDNA研）、Moez Torki（筑波大）、桑田主税、今西俊介（野茶研）西村繁夫（筑波大）、柴田大輔（かずさDNA研）、丸諭、青木孝一
発表論文等：1)津金ら（2003）育種学研究5別2:168．