ツバキ属種間雑種の母親を明らかにできるDNA分析法

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要約

ツバキ属植物の葉緑体DNA遺伝子atp I-atp H領域が種間で多型に富むことを見出し、新たに設計したプライマーと制限酵素Taq Iを組み合わせたPCR-RFLP解析により、8種類の多型が検出できる。ツバキ属種間雑種の母方祖先の推定に有効である。

  • キーワード:ツバキ、葉緑体DNA遺伝子、atp I-atp H領域、Taq I、PCR-RFLP
  • 担当:花き研・生理遺伝部・遺伝育種研究室
  • 連絡先:電話029-838-6814、電子メールnatsu@affrc.go.jp
  • 区分:花き
  • 分類:科学・参考

背景・ねらい

ツバキの仲間には古典園芸品種が多く、その由来が明らかでないものが多数存在する。種間交雑由来であると推定されているものが多いが、どちらの種が母親と して成立したのかについて調べる手法がなかった。葉緑体DNAは核DNAに比べ非常によく保存されている上、基本的には母系遺伝することから、母親や母方 の祖先の推定に利用可能である。そこで、特定の葉緑体DNA領域の変異を簡便かつ短時間で検出することができるPCR-RFLP分析をツバキ属植物におい て開発し、育種に役立てる。

成果の内容・特徴

  • 全DNAを抽出して、プライマー5’-TGGAGGGCCATCATTGACTA-3’、5’-TGATAAGTTCCTCGCACCAA-3’を用いて、葉緑体DNA遺伝子atp I-atp H領域(atp Iとatp H間のスペーサー領域)をPCRで増幅し、この増幅産物を制限酵素Taq Iで消化する。
  •  PCRの段階で図1(a)のように、約700bpの断片が増幅するものと約1100bpの断片が増幅するものとに分かれ、さらにTaq Iによる消化によって、図1(b)のように、約700bp増幅型では3つの多型に、約1100bp増幅型では5つの多型に分かれる。
  • ハルサザンカはヤブツバキとサザンカの雑種であると推定されていたが、本法によりサザンカが母親であることが明らかになった(図2)。

成果の活用面・留意点

  • 多型が同一な種同士の雑種では利用できない。
  • 多型を電気泳動で検出する際、バンドの長さの差を明確にできるよう、アガロースの濃度や種類を選ぶ必要がある。
  • この8種類の多型は、花き研究所で保存しているツバキ属植物49種114系統を調査して得られた結果である。

具体的データ

図1. ツバキ属植物における8種類(a～h)のPCR-RFLP

 

図2.ハルサザンカの母親種の推定

 

その他

  • 研究課題名:ツバキ属植物の葉緑体DNA遺伝子のPCR-RFLP分析
  • 課題ID:10-01-02-01-03-03
  • 予算区分:ジーンバンク
  • 研究期間:2001～2003年度
  • 研究担当者:谷川奈津、岸本早苗、小野崎隆、柴田道夫