公募研究班
イネ属種間雑種の減数分裂に起因する生殖隔離機構の研究
新種形成は、しばしば遺伝的に離れた種の間での交雑が引き金となる。野生イネの場合、多くは栽培イネとの間で雑種を形成できるが、雑種個体は減数分裂の異常から不稔となるため現状では交雑育種に利用できない。すなわち減数分裂は、「新種誕生」過程の重要な関門の一つである。本課題では減数分裂染色体の認識機構を、種を規定する重要な「鍵と鍵穴」として捉えて研究を進める。
減数分裂組換えの分子機構は真核生物間で保存性が高い。また組換えに先立つ動原体やテロメアの特徴的な挙動、ヒストン修飾変化を伴う大規模な染色体リモデリング（Large-scale meiotic chromosome remodeling; LMR）なども減数分裂進行に必須だが、その制御機構は未だ謎が多い。本課題ではアフリカ野生イネOryza punctataおよび栽培イネとの雑種個体について、減数分裂染色体のクロマチン修飾パターンなどを両親と比較し、雑種の減数分裂異常の原因解明を目指す。減数分裂染色体挙動の蛍光イメージング解析、およびトランスクリプトームやクロマチン免疫沈降などのゲノムワイド解析を中心に進める。
着目するゲノム領域の一つは、最近私たちが見出した減数分裂期特異的small RNAの前駆体コード領域（PHAS座）である。生殖細胞特異的Argonaute蛋白質MEL1は、PHAS座に由来するsmall RNAの一部と結合し、核内でPHAS座と相互作用してLMRを促進する可能性が強く示唆されている。解析を通じて種間雑種で特徴的なMEL1依存的LMRが明らかな場合、その原因はsmall RNAおよびPHAS座の配列の種間多様性にある可能性が高い。減数分裂染色体の認識に重要と考えられるセントロメアやサブテロメア領域の配列多様性にも着目し、種間雑種における染色体認識異常の謎に迫る。
- メンバ―リスト
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- 野々村 賢一国立遺伝学研究所 実験圃場
- 津田 勝利国立遺伝学研究所 実験圃場