チャにおける発現遺伝子の塩基配列大量解読とカタログ化

要約

チャの7種類の器官由来の発現遺伝子の塩基配列情報は、5,262個の発現遺伝子に整理され、機能注釈が付されてカタログ化されている。この情報は、単純反復配列(SSR)マーカーの開発に利用できる。

  • キーワード:チャ、発現遺伝子、EST
  • 担当:果樹・茶・茶
  • 代表連絡先:電話 050-3533-3861
  • 研究所名:野菜茶業研究所・茶業研究領域
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

現在、シロイヌナズナやイネなど複数の生物種でゲノム配列が解読されて、発現遺伝子情報も大量に公表されている。一方、チャのゲノム配列は未解読であり、公表された発現遺伝子情報も少ない。チャにおいても、大規模な発現遺伝子情報が整備されれば、重要形質についての分子生物学的アプローチを行い、分子レベルでの知見を得る研究が加速する。そこで、チャの複数の器官についてEST(Expressed Sequence Tags)解析を行い、発現遺伝子の配列情報をカタログ化する。

成果の内容・特徴

  • 解読した発現遺伝子は、7種類の器官(新芽先端未展開葉、新芽の茎、未熟葉、成熟葉、挿し木苗の不定根、挿し木苗の細根、実生の種子根)から作製されたcDNAライブラリーに由来する。塩基配列(EST)の総数は17,458個であり、全塩基数は8,391,523bpである(表1)。
  • これらの配列情報を整理しカタログ化すると、5,262個の発現遺伝子のデータセットとなる(表1)。このうち、約58%の発現遺伝子は、既知の機能遺伝子と相同性をもち、約50%は、GeneOntologyによる機能注釈が付されている。
  • 各遺伝子が出現するcDNAライブラリーの情報を用いたdigital northern analysisにより、器官ごとに発現パターンの異なる発現遺伝子が67個見出されている(図1)。未熟葉および成熟葉で発現が高いクラスターIaおよびIbは、光合成関係の遺伝子を多く含み、種子根で発現が高いクラスターIIIはストレス応答に関わる遺伝子を多く含む。その他のクラスターは機能未知の遺伝子が多い。
  • 5,262個の発現遺伝子のうち、約35%の1,835個は6回以上の反復単位からなる単純反復配列(SSR)を含んでおり、SSRマーカー開発に利用できる(表2)。

成果の活用面・留意点

  • 発現遺伝子の塩基配列は国際塩基配列データベース(DDBJ/EMBL/GenBank)より登録番号AB361047からAB361052、AB461364からAB461372、AB485966からAB505873、FS943336からFS960759により取得できる。

具体的データ

表1～2,図1

その他

  • 中課題名:多様なニーズに対応する安定多収な茶品種の育成と安定生産技術の開発
  • 中課題番号:142f0
  • 予算区分:交付金
  • 研究期間:2006～2012年度
  • 研究担当者:谷口郁也、福岡浩之、田中淳一
  • 発表論文等:Taniguchi F. et al. (2012) Breed. Sci. 62:186-195