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齋藤 禎一*; 平野 伸一*; 長岡 亨*; 天野 由記
Ecological Genetics and Genomics, 12, p.100042_1 - 100042_9, 2019/10
培養に依存しない分子生物学的手法によって、さまざまな環境中の微生物群集組成について分析が可能となった。これらの手法により、嫌気的で太陽光の存在しない、高温・高圧の極限環境からも多くの未培養原核生物が検出されている。近年、深海環境においても真核生物が検出されており、その結果真核生物が従来考えられてきたよりも広範囲にわたって生息可能であることが示された。本研究では、幌延深地層研究センターの地下施設深度250mの環境において、分子生物学的手法を用いた真核生物に関する研究を行った。その結果、幌延の深部堆積岩環境において、菌類が真核生物群集の優占種であることが示された。また、岩石試料中からZygomycete, Basidiomycete, Ascomyceteのような様々な種の菌類が検出された。本研究は、深部堆積岩地下環境における真核生物の多様性に関する研究として世界初の成果である。
Azad, M. A. K.*; Mazumdar, M. N. N.*; Chaki, A. K.*; Ali, M.*; Hakim, M. L.*; Mamun, A. N. K.*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 田中 淳; 小池 亜紀*; et al.
SABRAO Journal of Breeding and Genetics, 45(2), p.179 - 186, 2013/06
短日植物であるイネは、短日条件に応答して出穂する。バングラデシュの在来品種Ashfalは、高い耐塩性及び冠水耐性を持つことから100年以上に渡って栽培されてきたが、光感受性が高いため、バングラデシュでの3つの作期のうち、長日条件にあたるboro期では出穂しないため栽培ができない。また、短日条件にあたるaman期においても草丈が高いために倒伏することがある。そこで、Ashfalへの炭素イオン照射によって光非感受性並びに矮性系統の作出を試みた。照射当代(M1)植物をboro期で栽培した結果、親品種のAshfalは全く出穂しなかったが、照射した計1,500粒の種子に由来する9個体が出穂した。このうち、草丈が低い3個体は稔性があり、次世代(M2)種子が得られた。これらの変異系統の形質を確認するため、M2種子をaman期で栽培した結果、Ashfalに比べて出穂が早いこと並びに草丈が低いことが確認され、また、遺伝的な分離は見られなかった。さらにM2植物から得たM3種子をboro期で栽培した結果、親品種のAshfalは全く出穂しなかったが、変異系統は出穂することが確認された。以上の結果から、炭素イオン照射によってM1世代で遺伝的に固定された光非感受性変異体が得られたことが示唆された。これらの変異系統は草丈も低いことから実用的価値も高いと考えられる。
pollen with 
-rays and carbon ions内藤 健*; 草場 信*; 鹿園 直哉; 高野 敏弥*; 田中 淳; 谷坂 隆俊*; 西村 実*
Genetics, 169(2), p.881 - 889, 2005/02
被引用回数：108 パーセンタイル：87.97(Genetics & Heredity)放射線による突然変異の分子メカニズムを明らかにするため、シロイヌナズナの花粉に線とイオンビームを照射し、それを交配することで後代における変異を追跡した。本実験系は、片親の花粉に照射することで、通常では致死になるような染色体異常も検出できる。分子マーカーを用いた欠失サイズの推定の結果、線照射によるDNA変異の多くは2Mbにも及ぶ巨大な欠失であり、点様の突然変異は1割以下でしかなかった。このことは、線は点様変異誘発が多いという従来の考え方とは異なる結果である。LETが大きい炭素イオンビームにおいても2Mb以上の巨大な欠失が多く観察されたが、そのうち幾つかは致死にならない染色体異常が観察され、線とイオンビームの差異を示唆するものかも知れず、今後のさらなる検討が待たれる。
mutants of induced by carbon ions鹿園 直哉; 横田 幸彦*; 北村 智; 鈴木 智広*; 渡辺 宏; 田野 茂光; 田中 淳
Genetics, 163(4), p.1449 - 1455, 2003/04
高等植物におけるイオンビームの突然変異誘発効果を調べるため、シロイヌナズナにカーボンイオンを照射した。カーボンイオンは電子線に比べ胚発生致死及び葉緑素欠損突然変異体をそれぞれ高頻度(11倍,7.8倍)に誘発した。カーボンイオン照射後の突然変異体選抜の過程で2つの新しいフラボノイド突然変異体(
)を単離した。3系統の
のうちの2系統では
遺伝子内に小さな欠失をもつこと、残りの1系統では遺伝子を含む断片に大きな構造変化が起こっていることがPCR及び塩基配列解析からわかった。分離頻度を用いて突然変異率を算出したところ、カーボンイオンは電子線に比べ17倍突然変異率が高いことが明らかになった。新しい突然変異体が単離できたこと、及び突然変異率が高いことは、イオンビームが植物遺伝学において有用な変異原として利用できることを示唆する。
species revealed by the 5S rDNA spacer sequence and fluorescence in situ hybridization北村 智; 井上 雅好*; 鹿園 直哉; 田中 淳
Theoretical and Applied Genetics, 103(5), p.678 - 686, 2001/10
被引用回数：46 パーセンタイル：80.8(Agronomy)タバコ属には染色体数の異なる多くの種が存在するため、その系統関係は極めて複雑であると考えられている。本研究では、18,20,24及び48本の染色体をもつタバコ野生種の系統類縁関係を明らかにするために、5SリボソームRNA遺伝子(5S rDNA)のスペーサー領域の塩基配列を解析した。18,20及び24本の染色体をもつ種においては、一種類の5S rDNAユニットが検出された。一方、48本の染色体をもつ種においては、二種類の5S rDNAユニットが検出され、その塩基配列から、これらの種が雑種由来の複二倍体であることがわかった。それぞれの種から単離した5S rDNA配列を比較することにより、塩基置換の頻度に基づいて3つの領域に分けることができた。5S rDNAのスペーサー領域の塩基置換パターンに基づいて系統分類学的解析を行った。幾つかの異なる理論法を適用することにより系統樹を作製し、すべてにおいて類似した結果が得られた。本研究で示された系統関係は、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)により明らかにした5S rDNAの染色体上の分布パターンと一致していただけでなく、植物の外部形態などに基づいた現行のタバコ属植物の分類と矛盾のないものであった。
鹿園 直哉; 田中 淳; 渡辺 宏; 田野 茂光
Genetics, 157(1), p.379 - 387, 2001/01
イオンビームによって誘発される突然変異の分子機構は全くわかっていない。そこで、シロイヌナズナに炭素イオンビームを照射し、誘発したgl1-3,tt4(C1),ttg1-21の3つの突然変異体から変異遺伝子を単離し、塩基配列の解析を行った。gl1-3突然変異は、第3染色体に存在するGL1遺伝子座とAtpk7遺伝子座間で逆位を起こしており、そのサイズは、2,3百kbpに及ぶものであった。逆位は第2染色体の107bpの挿入をも伴っていた。tt4(C1)突然変異も、2,3百kbp程度の逆位を誘発していた。一方、ttg1-21突然変異では、第3染色体と第5染色体の相互転座に由来するものであった。これら3つの突然変異に共通して観察された現象は、すべての変異が、わずか数塩基のホモロジーを介して再結合されているということであった。また、その接合点では数塩基の欠失も伴っていた。これらの結果から、イオンビームによるDNA損傷は、非相同組換え修復によって変異が誘発していることが示唆された。
