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ID 52125
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タイトル(別表記)
コムギ染色体欠損系統を用いた新規活性型レトロトランスポゾン TriRe-1 の分子遺伝学的解析
著者
門田 有希 岡山大学
高井 健 岡山大学
田原 誠 岡山大学
抄録
 Retrotransposons constitute the large fraction (~80%) of the wheat genome where numerous and diverse retrotransposon families exist, where especially the long terminal repeat (LTR) retrotransposon family is known to be predominant. Thus, they have been considered to contribute to the genome expansion, sequence diversification and the genome structure alternation in the wheat genome. In addition, the insertion polymorphism of the LTR retrotransposon family among the cultivars has been known to be quite useful for the genetic analysis such as the linkage mapping and the phylogenetic studies. Here, we report the characteristics of a novel active LTR retrotransposon family TriRe‒1, which belongs to the Ty1‒copia group in the hexaploid wheat (Triticum aestivum L.) genome. This retroelement appears to encode all proteins required for the transposition and showed high insertion polymorphism among the hexaploid wheat cultivars, suggesting its potential of transpositional activity with at least recent transposition during wheat evolution. We studied the chromosomal localization of the TriRe‒1 insertion site based on the genome-wide comparative analysis using the nullisomic-tetrasomic lines of the cultivar Chinese Spring. The results showed that although the majority of the TriRe‒1 insertion sites exist across the homoeologous chromosomes of A, B or D genomes, a higher number of insertions in the B genome was detected compared to A or D genome, suggesting a specific amplification in the history of B genome progenitors. In conclusion, a novel LTR retrotransposon TriRe‒1 should be valuable for the development of molecular markers based on insertion polymorphism among the cultivars, and also the genome-specific TriRe‒1 insertion site can be utilized to study evolutional history of wheat genomes.
抄録(別表記)
 レトロトランスポゾンは植物ゲノムの主要な構成要素であり,コムギゲノムにおいてはその80オを占める.特に LTR 型レトロトランスポゾンの割合が高く,ゲノムの拡大,配列の多様性およびゲノム構造変異等に大きく寄与し てきたと考えられている.これら配列は自身のコピー配列を複製し増幅するため,ゲノム中には数百,数千に及ぶコ ピー配列をもつ.また,ゲノム進化の過程において多数のファミリーを形成してきた.これら多数のファミリーのう ち,現在でも転移活性を示す活性型ファミリーは,品種間において高い挿入多型を示すことが知られている.このよ うな挿入多型は,連鎖解析および系統解析等各種遺伝解析に利用可能である. 本研究では,コムギにおける新規活性 型レトロトランスポゾンファミリー TriRe-1 の特徴を詳細に解析した.TriRe-1 は転移に必要なタンパク質をコー ドする内部配列をもち,また日本で育成されたコムギ近縁品種間においても高い挿入多型を示したため,現在でも転 移活性を有している,もしくはごく最近まで転移していた可能性が高いと考えられた.一方で,コムギ染色体欠損系 統(ナリソミックテトラソミック系統)を用い,TriRe-1 の挿入箇所を比較解析した.その結果,大部分の挿入箇所 は複数の同祖染色体に存在すると考えられたが,Bゲノムにおいて最も多くの特異的な挿入箇所が同定された.よっ て,Bゲノム祖先種において活発に増幅してきた可能性が示唆された.今回の結果により,新規活性型レトロトラン スポゾン TriRe-1 の品種間挿入多型を利用した DNA マーカー,また,各ゲノム(A,B,Dゲノム)特異的な挿 入箇所を利用したゲノム識別性に優れた DNA マーカーの開発の可能性が期待される.
キーワード
Retrotransposon
Wheat
Molecular markers
Nullisomic-tetrasomic lines
備考
原著論文 (Original paper)
発行日
2014-02-01
出版物タイトル
岡山大学農学部学術報告
出版物タイトル(別表記)
Scientific Reports of the Faculty of Agriculture Okayama University
103巻
出版者
岡山大学農学部
出版者(別表記)
Faculty of Agriculture, Okayama University
開始ページ
21
終了ページ
30
ISSN
2186-7755
資料タイプ
紀要論文
言語
English
論文のバージョン
publisher
査読
無し
Eprints Journal Name
srfa