イオンビーム誘発UVB耐性・感受性変異体のゲノム変異箇所と遺伝子発現解析

Characteristics of carbon ion beam induced UVB tolerant and sensitive mutants of rice

高野 成央*; 高橋 祐子*; 山本 充*; 寺西 美佳*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 田中 淳; 日出間 純*

Takano, Nao*; Takahashi, Yuko*; Yamamoto, Mitsuru*; Teranishi, Mika*; Hase, Yoshihiro; Sakamoto, Ayako; Tanaka, Atsushi; Hidema, Jun*

イネのUVB耐性獲得にかかわる主因子の1つは、UVBによって誘発されるシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)を修復するCPD光回復酵素であるが、いまだUVB耐性機構の全容は明らかになっていない。そこで、UVB耐性遺伝子資源の探索を目的に、UVB抵抗性イネ・ササニシキに炭素イオンビームを照射して、UVB耐性,感受性を示す変異体の選抜を行った。その結果、親株のササニシキよりも耐性を示す変異体UVTSa-319及び感受性を示す変異体UVSSa-1の選抜に成功した。これらの変異体は、親株のササニシキと比較して既知のUVB耐性因子に変異は認めらなかった。変異部位を同定するため、UVTSa-319、及びUVSSa-1のゲノムDNAを用いたアレイCGH法により、各変異体の欠損領域の推定を行った。UVTSa-319では第7染色体の二つの機能未知遺伝子、UVSSa-1では第七染色体の二つの遺伝子の欠失が推定され、ゲノムPCRによってもこの領域が欠失していることを確認した。本大会では、各変異体と親株間で行った発現アレイ解析の結果を含め、変異原因遺伝子とUVB耐性との関係について考察する。

To develop gene resources related to UVB tolerance of rice, UVB resistant rice cultivar Sasanishiki was irradiated with carbon ion beams and successfully isolated two mutant lines: UVB resistant UVTSa-319 and UVB sensitive UVSSa-1. These mutants have similar levels of the amount of UV-absorbing compounds and the repair activities of cyclobutane pyrimidine dimers and (6-4) photoproducts which have been thought as factors related to UVB tolerance in Sasanishiki. We performed Array CGH to estimate mutated region and found that an approximate 40 kbp region on chromosome 7 containing 2 unknown genes was deleted in UVTSa-319. Also, the mutant UVSSa-1 had a deletion on chromosome 7 covering 2 other genes. Next, to deduce the relationships between deleted genes and UVB tolerant mechanism in these mutants, microarray analyses were performed using RNAs of Sasanishiki and these mutants. We discuss the functions of deleted genes and relationships of UVB tolerance or sensitivity.