JP2003310263A - Minichromosome holding variety originated from arabidopsis thaliana - Google Patents

Minichromosome holding variety originated from arabidopsis thaliana

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JP2003310263A
JP2003310263A JP2002290429A JP2002290429A JP2003310263A JP 2003310263 A JP2003310263 A JP 2003310263A JP 2002290429 A JP2002290429 A JP 2002290429A JP 2002290429 A JP2002290429 A JP 2002290429A JP 2003310263 A JP2003310263 A JP 2003310263A
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JP
Japan
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minichromosome
chromosome
sequence
arabidopsis thaliana
nucleic acid
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Application number
JP2002290429A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Murata
稔 村田
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Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nucleic acid useful for the construction of an artificial chromosome suitable for Arabidopsis thaliana and a minichromosome-holding variety originated from Arabidopsis thaliana, capable of stably holding the minichromosome acting as an independent chromosome, useful for the supply of the minichromosome and having excellent transforming property. <P>SOLUTION: The nucleic acid contains a tandem repeat sequence composed of a cluster of 40-60 kb holding an element composed of a specific sequence or its homolog sequence as a unit and has a centromere function. The minichromosome-holding variety holds the minichromosome originated from Columbia which is an ecotype of Arabidopsis thaliana, containing the nucleic acid, a transposable genetic element composed of other specific sequence or its homolog sequence and a telomere structure, sitting on the short arm of the 4th chtomosome of Arabidopsis thaliana, and independently acting in meiotic division without pairing with the 4th chromosome. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シロイヌナズナの
セントロメア機能を有する核酸およびシロイヌナズナ由
来のミニ染色体保持系統に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nucleic acid having a centromere function of Arabidopsis thaliana and a minichromosome-holding strain derived from Arabidopsis thaliana.

【0002】[0002]

【従来の技術】植物の機能の解明、育種などにおいて、
遺伝子破壊、遺伝子導入などの技術は、重要な手法とな
ると考えられている。
2. Description of the Related Art In elucidating the function of plants and breeding,
Techniques such as gene disruption and gene transfer are considered to be important techniques.

【0003】シロイヌナズナは、植物研究のためのモデ
ルとして、研究が進んでいる植物の1つである。前記シ
ロイヌナズナの染色体の大きさは、17.5〜29.1
Mbであり、遺伝子破壊、遺伝子導入のために用いるベ
クターとしては、大き過ぎるのが現状である。
Arabidopsis is one of the plants under study as a model for plant research. The size of the chromosome of Arabidopsis thaliana is 17.5 to 29.1.
At present, it is Mb and is too large as a vector used for gene disruption and gene transfer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、シロイヌナ
ズナに適した人工染色体の構築に有用な核酸を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、独立の染色体とし
て行動しうるミニ染色体を安定に保持することができ、
該ミニ染色体の供給に有用であり、形質転換能に優れる
シロイヌナズナ由来ミニ染色体保持系統を提供すること
を目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nucleic acid useful for constructing an artificial chromosome suitable for Arabidopsis. Further, the present invention, it is possible to stably hold a minichromosome that can act as an independent chromosome,
It is an object of the present invention to provide an Arabidopsis thaliana-derived minichromosome-carrying line which is useful for supplying the minichromosome and is excellent in transformability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、〔1〕
配列番号:1に示される塩基配列またはそのホモログ
配列からなるエレメントを1単位とする40〜60kb
のクラスターからなるタンデムリピート配列を含有し、
かつセントロメア機能を有してなる核酸、〔2〕 該セ
ントロメア機能が、減数分裂時において、前記〔1〕記
載の核酸を含有したミニ染色体を2つの娘細胞に分配す
る機能である、前記〔1〕記載の核酸、ならびに〔3〕
シロイヌナズナのエコタイプであるコロンビアに由来
し、かつ下記(a)〜(c): (a)前記〔1〕または〔2〕記載の核酸、(b)配列
番号:2に示される塩基配列またはそのホモログ配列か
らなる転移性遺伝エレメント、および(c)テロメア構
造、を含有したミニ染色体であって、かつシロイヌナズ
ナの第4染色体の短腕に座乗し、減数分裂の際に該第4
染色体と対合せず独立して行動するミニ染色体を保持し
てなる、ミニ染色体4S保持系統、に関する。
The gist of the present invention is [1]
40 to 60 kb in which the element consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a homologue thereof is 1 unit
Contains a tandem repeat sequence consisting of
And a nucleic acid having a centromere function, [2] wherein the centromere function is a function of partitioning a minichromosome containing the nucleic acid according to [1] above into two daughter cells during meiosis. ] The nucleic acid of description, and [3]
It is derived from Colombia, which is an ecotype of Arabidopsis thaliana, and has the following (a) to (c): (a) the nucleic acid described in [1] or [2] above, (b) the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 or A minichromosome containing a transposable genetic element consisting of a homolog sequence, and (c) a telomere structure, which loci on the short arm of chromosome 4 of Arabidopsis thaliana, and which is present at the time of meiosis 4
The present invention relates to a minichromosome 4S-retaining line, which holds a minichromosome that acts independently without pairing with a chromosome.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の核酸は、配列番号:1に
示される塩基配列またはそのホモログ配列からなるエレ
メントを1単位とする40〜60kbのクラスターから
なるタンデムリピート配列を含有し、かつセントロメア
機能を有するものである。本発明の核酸は、シロイヌナ
ズナの第4染色体におけるセントロメアよりも短縮化さ
れたものであるにもかかわらず、セントロメア機能を呈
するという優れた性質を発現する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The nucleic acid of the present invention contains a tandem repeat sequence consisting of a cluster of 40 to 60 kb in which the element consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a homologue thereof is 1 unit, and the centromere It has a function. The nucleic acid of the present invention expresses the excellent property of exhibiting the centromere function although it is shortened as compared with the centromere on chromosome 4 of Arabidopsis thaliana.

【0007】本明細書において、前記セントロメア機能
とは、減数分裂期において、本発明の核酸を含有したミ
ニ染色体を2つの娘細胞に均等分配する機能をいう。か
かるセントロメア機能は、例えば、減数分裂期における
ミニ染色体の動態を、慣用の方法、例えば、光学顕微鏡
(DAPI染色した標本は、特に、蛍光顕微鏡)などで
観察することにより評価されうる。例えば、シロイヌナ
ズナの発芽種子および葯を、固定し、得られた産物につ
いて、細胞壁などを破壊しうる酵素、例えば、セルラー
ゼ、ペクチナーゼなどにより処理し、適切な方法によ
り、細胞スライド標品を得、該スライド標品を、慣用の
ギムザ染色法、DAPI染色法などに供することによ
り、ミニ染色体の動態を観察することができる。このと
き、ミニ染色体が、2つの娘細胞に均等分配された場合
をセントロメア機能を有することの指標とすればよい。
[0007] In the present specification, the centromere function means a function of evenly distributing the minichromosome containing the nucleic acid of the present invention to two daughter cells during meiosis. Such centromere function can be evaluated, for example, by observing the dynamics of minichromosomes during meiosis by a conventional method, for example, a light microscope (a DAPI-stained sample is a fluorescence microscope in particular). For example, germinated seeds and anthers of Arabidopsis thaliana are fixed, and the resulting product is treated with an enzyme capable of destroying the cell wall, such as cellulase and pectinase, to obtain a cell slide preparation by a suitable method, and By subjecting the slide preparation to a conventional Giemsa staining method, DAPI staining method, etc., the dynamics of the minichromosome can be observed. At this time, the case where the minichromosomes are evenly distributed to the two daughter cells may be used as an index for having the centromere function.

【0008】前記配列番号:1に示される塩基配列から
なるエレメントは、シロイヌナズナの染色体のセントロ
メアに見出される配列である。前記配列番号:1に示さ
れる塩基配列からなるエレメントを1単位とするクラス
ターは、180−bpまたはpAL1ファミリーと称す
るタンデムリピート配列である。前記ファミリーは、約
100〜1200kbの大きなクラスターを形成し、セ
ントロメアとして機能することにおいて、重要な役割を
果たすことが知られている。しかしながら、本発明にお
いては、40〜60kbの極めて短いクラスターであっ
ても、驚くべく、セントロメア機能を呈するという優れ
た効果を発揮する。したがって、人工染色体などの構築
に際し、より小型化を図ることが可能になる。
The element consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 is a sequence found in the centromere of the Arabidopsis thaliana chromosome. The cluster in which the element consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 is one unit is a tandem repeat sequence called 180-bp or pAL1 family. The family is known to play an important role in forming large clusters of approximately 100-1200 kb and functioning as centromeres. However, in the present invention, even a very short cluster of 40 to 60 kb surprisingly exhibits the excellent effect of exhibiting the centromere function. Therefore, when constructing an artificial chromosome or the like, it is possible to further reduce the size.

【0009】シロイヌナズナには、5種類の染色体があ
り(n=5)、そのセントロメア領域においては、18
0bpのエレメントを1単位として、クラスターを形成
しており、該クラスターのサイズは、数百kbから1.
2Mbと推定されているが、意外にも、前記ミニ染色体
は、そのセントロメアサイズが極めて短いという特徴を
有する。
[0009] Arabidopsis has five types of chromosomes (n = 5), and its centromere region has 18 chromosomes.
A cluster is formed with 0 bp element as one unit, and the size of the cluster is from several hundred kb to 1.
It is estimated to be 2 Mb, but surprisingly, the minichromosome has a characteristic that its centromere size is extremely short.

【0010】なお、前記配列番号:1に示される塩基配
列は、該塩基配列からなるエレメントを1単位とするク
ラスターの核酸にセントロメア機能を発現せしめる範囲
で、少なくとも1個、具体的には、1若しくは複数個の
ヌクレオチドにより異なるホモログ配列であってもよ
い。すなわち、かかる配列は、セントロメア機能を発揮
しうる範囲であれば、自然界において発生しうる突然変
異または人為的な変異を有するものであってもよい。前
記ホモログ配列としては、BLASTアルゴリズムに基
づき、相同性の解析をした場合に、前記配列番号:1と
少なくとも90%、好ましくは、95%以上、より好ま
しくは、98%以上、よりさらに好ましくは、99%以
上の相同性を有する配列が挙げられる。ホモログ配列の
コンセンサス配列としては、例えば、配列番号:8に示
される塩基配列が挙げられる。
The base sequence shown in SEQ ID NO: 1 is at least one, specifically, 1 within the range in which the nucleic acid of the cluster having the element consisting of the base sequence as one unit can express the centromere function. Alternatively, it may be a homologous sequence that differs depending on a plurality of nucleotides. That is, such a sequence may have a mutation that may occur in nature or an artificial mutation, as long as it can exert the centromere function. The homologous sequence is at least 90%, preferably 95% or more, more preferably 98% or more, even more preferably, with SEQ ID NO: 1 when analyzed for homology based on the BLAST algorithm. Sequences having a homology of 99% or more are included. Examples of the consensus sequence of the homolog sequence include the base sequence shown in SEQ ID NO: 8.

【0011】また、本発明によれば、本発明の核酸を保
持したミニ染色体であって、独立の染色体として行動し
うるミニ染色体の供給を可能にしうる、シロイヌナズナ
由来ミニ染色体保持系統が提供される。
The present invention also provides a minichromosome-carrying strain of Arabidopsis thaliana capable of supplying a minichromosome carrying the nucleic acid of the present invention and capable of acting as an independent chromosome. .

【0012】本発明のミニ染色体保持系統は、本発明の
核酸を含有したミニ染色体であって、独立の染色体とし
て行動しうるミニ染色体の供給に有用であり、形質転換
能が高いという優れた性質を発現する。具体的には、本
発明のミニ染色体保持系統は、シロイヌナズナのエコタ
イプであるコロンビアに由来し、かつ下記(a)〜
(c): (a)本発明の核酸、(b)配列番号:2に示される塩
基配列またはそのホモログ配列からなる転移性遺伝エレ
メント、および(c)テロメア構造、を含有したミニ染
色体であって、かつシロイヌナズナの第4染色体の短腕
に座乗し、減数分裂の際に該第4染色体と対合せず独立
して行動するミニ染色体を保持した系統である。
The minichromosome-holding line of the present invention is a minichromosome containing the nucleic acid of the present invention, is useful for supplying minichromosomes that can act as independent chromosomes, and has an excellent property of high transformability. Express. Specifically, the minichromosome-retaining line of the present invention is derived from Colombia, which is an ecotype of Arabidopsis thaliana, and has the following (a)-
(C): a minichromosome containing (a) the nucleic acid of the present invention, (b) a transposable genetic element comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 or a homologue thereof, and (c) a telomere structure. , And a strain having a mini-chromosome that sits on the short arm of chromosome 4 of Arabidopsis thaliana and acts independently during meiosis without pairing with the fourth chromosome.

【0013】前記(b)の配列番号:2に示される塩基
配列は、本発明者らにより、ミニ染色体上に局在するこ
とが明らかにされたレトロトランスポゾン様配列106
Bの配列である。かかる配列番号:2に示される塩基配
列は、生物学的に同等の性質を呈する範囲で、少なくと
も1個、具体的には、1若しくは複数個のヌクレオチド
により異なるホモログ配列であってもよい。前記ホモロ
グ配列としては、BLASTアルゴリズムに基づき、相
同性の解析をした場合に、前記配列番号:2と少なくと
も90%、好ましくは、95%以上、より好ましくは、
98%以上、よりさらに好ましくは、99%以上の相同
性を有する配列が挙げられる。
The nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 of (b) above was identified by the present inventors as being a retrotransposon-like sequence 106 which was found to be localized on the minichromosome.
It is the sequence of B. The base sequence shown in SEQ ID NO: 2 may be a homolog sequence that differs by at least one, specifically, one or more nucleotides, within the range of exhibiting biologically equivalent properties. The homologue sequence is at least 90%, preferably 95% or more, and more preferably, with SEQ ID NO: 2 when analyzed for homology based on the BLAST algorithm.
Sequences having a homology of 98% or more, and even more preferably 99% or more can be mentioned.

【0014】前記テロメア構造は、セントロメア配列内
の切断された部位に、新たに付け加えられている点に特
徴がある構造である。
The telomere structure is a structure characterized by being newly added to the cleaved site in the centromere sequence.

【0015】前記ミニ染色体は、前記(a)〜(c)に
加え、18S−5.8S−25SリボソームRNA遺伝
子と5SリボソームRNA遺伝子がクラスターを形成し
て座乗している;第4染色体の短腕に座乗していること
が示されているコスミドクローンg6844の配列を保
持する、という構造的な特徴がある。
In addition to (a) to (c) above, the mini-chromosome has a cluster of the 18S-5.8S-25S ribosomal RNA gene and the 5S ribosomal RNA gene, and is located on the chromosome 4. It has the structural feature that it retains the sequence of cosmid clone g6844, which has been shown to sit on the short arm.

【0016】また、前記ミニ染色体は、下記〜: 伝達率が、本発明のミニ染色体保持系統において
は、約57%である、 主に雌側から伝わり、花粉からはあまり伝わらな
い、および 前記ミニ染色体が存在しても、顕著な形態的異常は
示さない、という性質を呈する。
The minichromosomes have the following transfection rates of about 57% in the minichromosome-holding line of the present invention, transmitted mainly from the female side, and not so much from pollen, It exhibits the property that, even if a chromosome is present, it does not show a remarkable morphological abnormality.

【0017】本発明のミニ染色体保持系統においては、
前記ミニ染色体の伝達率が、約57%であり、ミニ染色
体同士が対合するという優れた性質を呈する。したがっ
て、ミニ染色体を安定に保持することができるという優
れた効果を発揮する。
In the minichromosome-holding line of the present invention,
The transmissibility of the mini-chromosomes is about 57%, which is an excellent property that the mini-chromosomes pair with each other. Therefore, it exhibits an excellent effect that the mini-chromosome can be stably retained.

【0018】本発明のミニ染色体保持系統は、例えば、
エコタイプのLandberg erecta(Leと
略す)由来のTr4Sに、エコタイプ コロンビア(C
olumbia)の花粉をかけることにより、戻し交配
することにより得られうる。すなわち、Tr4Sにエコ
タイプ コロンビア(Columbia)の花粉を交配
し、得られた種子からの個体について自殖させ、つい
で、得られた種子からの個体に、再度コロンビアの花粉
をかけ、その後、5世代にわたってコロンビアの花粉を
かけることにより、ミニ染色体保持系統を得ることがで
きる。
The minichromosome-holding line of the present invention is, for example,
Ecotype Landberg erecta (abbreviated as Le) -derived Tr4S, ecotype Colombia (C
It can be obtained by backcrossing by applying pollen. That is, Tr4S was crossed with pollen of the ecotype Colombia, and the individual from the obtained seed was self-fertilized, and then the individual from the obtained seed was re-polished with Colombian pollen, and then 5 generations later. A minichromosome-retaining line can be obtained by applying pollen over Colombia.

【0019】本発明のミニ染色体保持系統は、長日条件
下で花芽をつけ、形質転換能も高いという、エコタイプ
のLandberg erecta(Leと略す)由来
のTr4Sにはない優れた性質を有する。したがって、
短日条件下では花成が起こらず、多くのロゼット葉が形
成される。これらの葉からは、高分子のDNA が容易にか
つ多量に調製でき、ミニ染色体の分子構造も解析しやす
いという優れた効果を発揮する。また、形質転換能が高
いと、特定遺伝子、DNAを容易に、植物の染色体DN
Aに導入できる。このことにより、ミニ染色体をタグ
(例えば、抗生物質耐性遺伝子を導入し目印とすること
など)したり、構造を変化(短縮など)させることが可
能となるなどの優れた効果を発揮する。また、本発明の
ミニ染色体保持系統は、ミニ染色体が花粉母細胞の減数
分裂、花の体細胞分裂で、エコタイプのLandber
erecta(Leと略す)由来のTr4Sより
も、より安定であるという優れた性質を発現する。
The minichromosome-retaining line of the present invention has an excellent property that a flower bud is formed under a long-day condition and a high transforming ability, which is not present in Tr4S derived from ecotype Landberg erecta (abbreviated as Le). Therefore,
Under short-day conditions, flowering does not occur and many rosette leaves are formed. From these leaves, high molecular weight DNA can be prepared easily and in large amounts, and the excellent effect that the molecular structure of the minichromosome can be easily analyzed is demonstrated. In addition, if the transforming ability is high, specific genes and DNA can be easily transferred to the plant chromosome DN.
Can be introduced in A. As a result, the minichromosome can be tagged (for example, by introducing an antibiotic resistance gene as a marker), and it is possible to change the structure (shortening, etc.), which is an excellent effect. In the minichromosome-retaining line of the present invention, the minichromosome is meiotic in pollen mother cells, flower somatic cell division, and ecotype Landber.
It exhibits an excellent property that it is more stable than Tr4S derived from g erecta (abbreviated as Le).

【0020】ミニ染色体保持系統の形質転換能は、例え
ば、バイナリベクター(PGA482.PBI121 など) を保
持するアグロバクテリウム(LBA4404,C58Ci )を感染す
ることにより評価されうる。具体的には、アグロバクテ
リウムの細胞懸濁液に、植物体を浸漬させ、その後、そ
の植物体を生育させ、種子を採集し、得られた種子を抗
生物質を含む培地で発芽させ、形質転換体を選抜するこ
とにより、前記形質転換能を評価することができる。
The transforming ability of the minichromosome-carrying strain can be evaluated, for example, by infecting Agrobacterium (LBA4404, C58Ci) carrying a binary vector (PGA482.PBI121 etc.). Specifically, the plant is immersed in a cell suspension of Agrobacterium, then the plant is grown, seeds are collected, and the obtained seeds are germinated in a medium containing an antibiotic, The transformability can be evaluated by selecting a transformant.

【0021】[0021]

【実施例】以下、実施例などにより本発明を詳細に説明
するが、本発明は、かかる実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0022】実施例1 ミニ染色体の検索 シロイヌナズナの体細胞分裂期の細胞について、以下の
ように、ギムザ染色またはDAPI染色により解析し
た。
Example 1 Search for Minichromosome Cells of somatic cell division in Arabidopsis thaliana were analyzed by Giemsa staining or DAPI staining as follows.

【0023】シロイヌナズナの発芽種子および葯を、エ
タノール−酢酸(エタノール:酢酸=3:1〕で固定
し、蒸留水でよくリンスした。得られた産物を、2%
(重量/体積) セルラーゼ オノヅカ R10(近畿
ヤクルト社製)と20%(体積/体積) ペクチナーゼ
とを含む酵素溶液を用いて、30℃で1.5時間インキ
ュベートした。得られた産物をマイクロピペットで懸濁
し、ついで、50μmナイロンメッシュを通して濾過
し、10,000rpmで2分間の遠心分離に供して、
細胞ペレットを得た。得られた細胞ペレットを蒸留水で
リンスし、酢酸アルコールで固定した。固定された細胞
を含む溶液をスライドガラスに滴下し、乾燥させ、スラ
イド標品を得た。
Germinated seeds and anthers of Arabidopsis were fixed with ethanol-acetic acid (ethanol: acetic acid = 3: 1) and rinsed well with distilled water.
(Weight / Volume) Cellulase Onozuka R10 (manufactured by Kinki Yakult) and an enzyme solution containing 20% (volume / volume) pectinase were incubated at 30 ° C. for 1.5 hours. The product obtained was suspended with a micropipette, then filtered through a 50 μm nylon mesh and subjected to centrifugation at 10,000 rpm for 2 minutes,
A cell pellet was obtained. The obtained cell pellet was rinsed with distilled water and fixed with alcohol acetate. The solution containing fixed cells was dropped on a slide glass and dried to obtain a slide preparation.

【0024】前記スライド標品を、1/15M リン酸
緩衝液(pH6.8)で希釈した4%(体積/体積)
ギムザ(メルク社製)溶液中20〜30分間保持して、
ギムザ染色を行なった。結果を図1に示す。
4% (volume / volume) of the slide preparation diluted with 1/15 M phosphate buffer (pH 6.8)
Hold in a Giemsa (Merck) solution for 20-30 minutes,
Giemsa staining was performed. The results are shown in Fig. 1.

【0025】また、前記スライド標品を、1μg/ml
4,6−ジアミジノ−2−フェニリンドール(DAP
I)を含む抗退色溶液に供し、DAPI染色を行なっ
た。結果を図1に示す。
Further, the slide preparation is prepared in an amount of 1 μg / ml.
4,6-diamidino-2-phenylindole (DAP
The sample was subjected to an anti-fading solution containing I) and stained with DAPI. The results are shown in Fig. 1.

【0026】その結果、図1の左パネル(DAPI染
色)に示すように、ミニ染色体は、伸長した真正染色質
がほとんどなく、大部分が異質染色質であることがわか
る。また、図1の右パネル(ギムザ染色)に示すよう
に、ミニ染色体がテロセントリックであることが示唆さ
れる。
As a result, as shown in the left panel of FIG. 1 (DAPI staining), it can be seen that the minichromosomes have almost no stretched genuine chromatin and most of them are heterochromatin. In addition, as shown in the right panel (Giemsa stain) of FIG. 1, it is suggested that the minichromosome is telocentric.

【0027】実施例2 ミニ染色体のキャラクタリゼー
ション (1)ミニ染色体の起源 前記実施例1で見出されたミニ染色体の起源を調べるた
めに、2種のリボソームRNAをコードする遺伝子18
S−5.8S−25S rDNAと5S rDNAとを
プローブとして用い、該ミニ染色体に対し、蛍光in
situハイブリダイゼーション(FISH)を行なっ
た。
Example 2 Characterization of Minichromosomes (1) Origin of Minichromosome In order to investigate the origin of the minichromosome found in Example 1 above, a gene 18 encoding two ribosomal RNAs 18
Using S-5.8S-25S rDNA and 5S rDNA as probes, fluorescence in
In situ hybridization (FISH) was performed.

【0028】シロイヌナズナのミニ染色体スライド標品
を、村田ら、Chromosoma,104,39−4
3 (1995)に記載の方法に従い、調製した。
Murata et al., Chromosoma, 104, 39-4 was used to prepare a mini chromosome slide preparation of Arabidopsis thaliana.
3 (1995).

【0029】プローブ(18S−5.8S−25S r
DNA)について、ニックトランスレーションキット
〔ギブコ ビー・アール・エル(GIBCO BRL)
社製〕を用いて、ビオチン−14−dATPで標識し
た。また、プローブ(5S rDNA)について、ニッ
クトランスレーションキット〔ロッシュダイアグノステ
ィックス(Roche Diagnostics)社
製〕を用いて、ジゴキシゲニン−11−dUTPにより
標識した。
Probe (18S-5.8S-25S r
For DNA), Nick Translation Kit [GIBCO BRL]
Manufactured by the company] was used for labeling with biotin-14-dATP. The probe (5S rDNA) was labeled with digoxigenin-11-dUTP using a nick translation kit (manufactured by Roche Diagnostics).

【0030】前記ミニ染色体スライド標品に、ハイブリ
ダイゼーション溶液〔組成:50体積% 脱イオンホル
ムアミド、10重量% 硫酸デキストラン、2×SSC
(組成:300 mM NaCl,30mM クエン酸
ナトリウム,pH7.0)、30ng/μl サケ精子
DNA、30ng/μl 酵母tRNA、4ng/μl
プローブ〕 15μlをのせ、カバースリップでカバ
ーし、ラバーセメントでシールした。ついで、スライド
標品を、78℃で2分間加熱して変性させ、37℃で一
晩インキュベートすることにより、ハイブリダイゼーシ
ョンを行なった。ついで、スライド標品を、37℃で1
0分間、50%(体積/体積)%ホルムアミドを含む2
×SSCを用いて、2回洗浄し、ついで、室温で10分
間、2×SSCを用いて3回洗浄した。ビオチン標識1
8S−5.8S−25S rDNAを、ストレプトアビ
ジン−Cy3(赤色)で検出し、ジゴキシゲニン標識5
SrDNAを、抗ジゴキシゲニン−フルオロセイン(緑
色)で検出した。
A hybridization solution [composition: 50% by volume deionized formamide, 10% by weight dextran sulfate, 2 × SSC] was added to the minichromosome slide preparation.
(Composition: 300 mM NaCl, 30 mM sodium citrate, pH 7.0), 30 ng / μl salmon sperm DNA, 30 ng / μl yeast tRNA, 4 ng / μl
Probe] 15 μl was placed, covered with a coverslip, and sealed with rubber cement. Then, the slide preparation was heated at 78 ° C. for 2 minutes for denaturation, and incubated at 37 ° C. overnight for hybridization. Then slide the slides at 37 ° C for 1
2 minutes containing 50% (vol / vol)% formamide for 2 minutes
It was washed twice with × SSC and then 3 times with 2 × SSC for 10 minutes at room temperature. Biotin label 1
8S-5.8S-25S rDNA was detected with streptavidin-Cy3 (red) and labeled with digoxigenin 5.
SrDNA was detected with anti-digoxigenin-fluorocein (green).

【0031】なお、対比染色として、DAPI溶液
〔0.1〜1.0μg/mlの濃度となるようにDAP
Iを添加して得られた溶液〕を、スライド1枚あたり5
0〜100μlのせ、カバーガラスをかけることによ
り、DAPI染色を行なった。
As counterstaining, DAPI solution [DAP at a concentration of 0.1 to 1.0 μg / ml was prepared.
Solution obtained by adding I] to each slide.
DAPI staining was performed by placing 0-100 μl and covering with a cover glass.

【0032】その結果、図2に示されるように、ミニ染
色体は、18S−5.8S−25SrDNAと5S r
DNAとの両方を有することがわかる。
As a result, as shown in FIG. 2, the minichromosomes had 18S-5.8S-25S rDNA and 5S r
It can be seen that it has both DNA.

【0033】また、プローブとして、5S rDNA単
独または5S rDNAと18S−5.8S−25S
rDNAとの組合せを用いて、シロイヌナズナの全染色
体をFISHにより同定した。なお、プローブの標識お
よびFISHの条件は、前記と同様である。シロイヌナ
ズナの全染色体のスライド標本を、村田ら、Chrom
osoma,104,39−43 (1995)に記載
の方法に従い、調製した。図3に、FISHの結果を示
す。
As a probe, 5S rDNA alone or 5S rDNA and 18S-5.8S-25S
The entire chromosome of Arabidopsis was identified by FISH using the combination with rDNA. The probe labeling and FISH conditions are the same as above. Murata et al., Chrom, slide samples of all chromosomes of Arabidopsis
It was prepared according to the method described in Osoma, 104, 39-43 (1995). FIG. 3 shows the result of FISH.

【0034】その結果、前記ミニ染色体は、第4染色体
の短腕と類似したFISHパターンを示すことがわか
る。そのため、前記ミニ染色体が、第4染色体の短腕に
由来する可能性が示唆される。
As a result, it can be seen that the mini-chromosome shows a FISH pattern similar to that of the short arm of chromosome 4. Therefore, it is suggested that the mini-chromosome may be derived from the short arm of chromosome 4.

【0035】さらに、前記ミニ染色体の起源を確かめる
ために、第4染色体の短腕に座乗しているコスミドクロ
ーンg2616をプローブとして用いて、FISHを行
なった。
Further, in order to confirm the origin of the mini-chromosome, FISH was carried out using cosmid clone g2616, which is located on the short arm of chromosome 4, as a probe.

【0036】プローブの標識について、ニックトランス
レーションキット〔ロッシュダイアグノスティック社
製〕を用いて、ジゴキシゲニン−11−dUTPで標識
した。
Regarding the labeling of the probe, it was labeled with digoxigenin-11-dUTP using a nick translation kit (manufactured by Roche Diagnostics).

【0037】ハイブリダイゼーション溶液〔組成:50
体積% 脱イオンホルムアミド、10重量% 硫酸デキ
ストラン、2×SSC(組成:300 mM NaC
l,30mM クエン酸ナトリウム,pH7.0)、3
0ng/μl サケ精子DNA、30ng/μl 酵母
tRNA、4ng/μl プローブ〕 15μl中、前
記全染色体スライド標品を78℃で2分間加熱して変性
させ、37℃で一晩インキュベートすることにより、ハ
イブリダイゼーションを行なった。ついで、スライド標
品を、37℃で10分間、50%(体積/体積)%ホル
ムアミドを含む2×SSCを用いて、2回洗浄し、つい
で、室温で10分間、2×SSCを用いて3回洗浄し
た。ジゴキシゲニン標識プローブを、抗ジゴキシゲニン
−フルオレセインで検出した。結果を図4に示す。
Hybridization solution [Composition: 50
Volume% deionized formamide, 10% by weight dextran sulfate, 2 × SSC (composition: 300 mM NaC
1, 30 mM sodium citrate, pH 7.0), 3
0 ng / μl salmon sperm DNA, 30 ng / μl yeast tRNA, 4 ng / μl probe] In 15 μl, the whole chromosome slide preparation was heated at 78 ° C. for 2 minutes to denature it and then incubated at 37 ° C. overnight to obtain high Hybridization was performed. The slide preparation was then washed twice with 2 × SSC containing 50% (vol / vol)% formamide for 10 minutes at 37 ° C., then 3 minutes with 2 × SSC at room temperature for 10 minutes. Washed twice. The digoxigenin labeled probe was detected with anti-digoxigenin-fluorescein. The results are shown in Fig. 4.

【0038】図4に示すように、ミニ染色体は、第4染
色体の短腕と類似したFISHパターンを示したため、
第4染色体の短腕に由来することがわかる。以下、前記
ミニ染色体を、「ミニ染色体4S」と命名し、4Sを保
持する植物系統を「Tr4S」と命名した。
As shown in FIG. 4, the mini-chromosome showed a FISH pattern similar to that of the short arm of chromosome 4,
It can be seen that it is derived from the short arm of chromosome 4. Hereinafter, the mini-chromosome was designated as "mini-chromosome 4S", and the plant strain retaining 4S was designated as "Tr4S".

【0039】(2)ミニ染色体のサイズの推定 前記ミニ染色体のサイズを推定するため、パルスフィー
ルドゲル電気泳動を行なった。
(2) Estimation of minichromosome size To estimate the size of the minichromosome, pulse field gel electrophoresis was performed.

【0040】5週齢の植物の葉から、酵素溶液〔組成:
2%(重量/体積) セルラーゼオノヅカ R10,1
%(重量/体積) マセロザイム R10(近畿ヤクル
ト社製),0.5M マンニトール,20mM 2−
(N−モルフォリノ)エタンスルホン酸(MES),p
H5.6〕で、葉肉プロトプラストを調製した。ガナル
(Ganal,M.W.)ら,Plant Mol.B
iol.Rep.,7,17−27 (1989)に記
載の方法の改変法により、アガロースプラグ包埋プロト
プラストを調製し、パルスフィールドゲル電気泳動用試
料とした。
From the leaves of a 5-week-old plant, an enzyme solution [composition:
2% (weight / volume) Cellulase Onozuka R10,1
% (Weight / volume) Macerozyme R10 (Kinki Yakult), 0.5M mannitol, 20mM 2-
(N-morpholino) ethanesulfonic acid (MES), p
H5.6] to prepare mesophyll protoplasts. Ganal, MW, et al., Plant Mol. B
iol. Rep. , 7, 17-27 (1989), a modified agarose plug-embedded protoplast was prepared and used as a sample for pulse field gel electrophoresis.

【0041】泳動バッファー(27mM Tris、2
7mMホウ酸、0.75mM EDTA pH8.
5)、0.8% DNAグレードアガロースを使用し、
アガロースプラグをサンプル溝に入れ、泳動バッファー
に溶解した0.8%アガロースで隙間を充填した。
Running buffer (27 mM Tris, 2
7 mM boric acid, 0.75 mM EDTA pH8.
5), using 0.8% DNA grade agarose,
An agarose plug was placed in the sample groove, and the gap was filled with 0.8% agarose dissolved in a running buffer.

【0042】電気泳動は、最初の15時間は、90秒
で、続く9時間は、120秒とし、電圧は、200Vに
調整した。その結果を図5に示す。
The electrophoresis was performed for 90 seconds for the first 15 hours, 120 seconds for the following 9 hours, and the voltage was adjusted to 200V. The result is shown in FIG.

【0043】図中、レーン1は、S.cerevisi
ae染色体であり、レーン2および3は、ダイソミック
2n=10、レーン4および5は、トリソミック 2
n=10+m(ミニ染色体)であり、レーン6は、S.
pombe染色体である。
In the figure, lane 1 indicates S. cerevisi
ae chromosome, lanes 2 and 3 are disomic 2n = 10, lanes 4 and 5 are trisomic 2
n = 10 + m (minichromosome), and lane 6 shows S.
It is the pombe chromosome.

【0044】図5に示す電気泳動パターンより、ミニ染
色体4Sのサイズは、約6Mbまたは5〜6Mbである
ことが推定される。
From the electrophoresis pattern shown in FIG. 5, it is estimated that the size of mini-chromosome 4S is about 6 Mb or 5-6 Mb.

【0045】実施例3 シロイヌナズナにおけるミニ染
色体4Sの伝達 自殖種子におけるミニ染色体の伝達の割合および2n=
10との交配におけるミニ染色体4Sの伝達の割合を調
べた。
Example 3 Transmission of Minichromosome 4S in Arabidopsis Proportion of minichromosome transmission in selfed seeds and 2n =
The rate of minichromosome 4S transmission in a cross with 10 was investigated.

【0046】自殖種子を発芽させ、各植物体の染色体を
調べ、染色体数が10の植物体と11の植物体とを区別
した。染色体数が11の植物体について、ミニ染色体が
過剰に存在することを確認できれば、ミニ染色体が伝達
したものと判断した。一方、エコタイプ コロンビアの
花粉をTr4Sに交配した、2n=10との交配につい
ても、前記自殖種子の場合と同様に判断した。なお、こ
の場合は、雌側からの伝達のみが考えられる。結果を表
1に示す。
The self-fertilized seeds were germinated and the chromosome of each plant was examined to distinguish between a plant having 10 chromosomes and a plant having 11 chromosomes. If it was confirmed that a minichromosome was excessively present in a plant having 11 chromosomes, it was determined that the minichromosome was transmitted. On the other hand, the crossing of Tr4S with ecotype Colombia pollen and 2n = 10 was also judged in the same manner as in the case of the self-fertilized seeds. In this case, only transmission from the female side can be considered. The results are shown in Table 1.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】表1に示すように、雌側からのミニ染色体
4Sの伝達は、ミニ染色体保持系統Tr4Sの自殖によ
り得られた種子において、34.2%であり、2n=1
0の植物体を花粉親とする他殖で得られた種子におい
て、28.6%であった。したがって、ミニ染色体は、
主に雌側から伝達し、花粉からの伝達は、少ないことが
わかる。
As shown in Table 1, transmission of minichromosome 4S from the female side was 34.2% in seeds obtained by selfing of minichromosome-carrying strain Tr4S, and 2n = 1.
In seeds obtained by outcrossing with 0 plant as the pollen parent, it was 28.6%. Therefore, the minichromosome
It can be seen that transmission is mainly from the female side, and transmission from pollen is small.

【0049】実施例4 稔性におけるミニ染色体の影響 稔性おける余分な4S染色体の影響を調べた。成熟した
花の葯を切り取り、スライド上に置く。葯から花粉をピ
ンセット等で採取した。得られた花粉に、0.8重量%
アセトカーミン液〔アセトカーミンを45% 酢酸に溶
解させて得られた溶液〕を数滴たらし、カバーガラスを
のせた。約5分後、よく染色された花粉の数と染色され
ていない花粉の数とを数えた。よく染色されたものは正
常であり、染色されていない花粉を稔性がないとした。
Example 4 Effect of Minichromosome on Fertility The effect of extra 4S chromosome on fertility was investigated. Cut out anthers of mature flowers and place on slides. Pollen was collected from the anthers with tweezers or the like. 0.8% by weight in the obtained pollen
A few drops of an acetocarmine solution [a solution obtained by dissolving acetocarmine in 45% acetic acid] was dropped and a cover glass was placed. After about 5 minutes, the number of well-stained and unstained pollens was counted. Well stained was normal and unstained pollen was not fertile.

【0050】その結果、トリソミックス(2n=11の
個体)の花粉の稔性は、約60%であり、ダイソミック
ス(2n=10の個体)よりも低いことが示された。
As a result, it was shown that the fertility of the pollen of trisomics (2n = 11 individuals) was about 60%, which was lower than that of disomics (2n = 10 individuals).

【0051】実施例5 減数分裂におけるミニ染色体4
Sの動態 実施例2の(2)の結果より、ミニ染色体4Sは、第4
染色体の短腕と相同的な領域を有することが示されたた
め、該ミニ染色体4Sが、第4染色体と対合する可能性
が示唆された。
Example 5 Minichromosome 4 in meiosis
From the result of (2) of Example 2, the minichromosome 4S was
It was shown to have a region homologous to the short arm of the chromosome, suggesting that the minichromosome 4S may pair with chromosome 4.

【0052】そこで、減数分裂(パキテン期、中期)に
おいて、ミニ染色体4Sと第4染色体とが対合するかど
うかを、実施例1と同様に、スライド標本を調製し、ギ
ムザ染色およびDAPI染色により確認した。結果を図
6に示す。
Then, in meiosis (pachytene phase, metaphase), whether or not the minichromosome 4S and the 4th chromosome are paired was prepared by preparing a slide sample in the same manner as in Example 1 and performing Giemsa staining and DAPI staining. confirmed. Results are shown in FIG.

【0053】図6に示すように、ミニ染色体(図中、矢
印)は、第4染色体と対合しないことがわかる。
As shown in FIG. 6, it can be seen that the mini chromosome (arrow in the figure) does not pair with chromosome 4.

【0054】実施例6 ミニ染色体のセントロメアの解
析 5つのシロイヌナズナ染色体の全てに存在するタンデム
リピートファミリー(180−bpもしくはpALファ
ミリーと呼ばれる)をプローブとし、5S rDNAを
コプローブとして用い、FISHを行なった。
Example 6 Analysis of minichromosomal centromere FISH was performed using the tandem repeat family (called 180-bp or pAL family) existing in all five Arabidopsis thaliana chromosomes as a probe and 5S rDNA as a coprobe.

【0055】プローブ(180−bp)について、ニッ
クトランスレイションキット[ ロッシュダイアグノステ
ィックス(RocheDiagnostics)社製]
を用いて、フルオロレッド(Fluoro Red) [アマシャム
ファルマシアバイオテック(AmershamPhar
maciaBiotech)社製] で標識した。また、
コプローブ(5S rDNA)について、ニックトラン
スレーションキット〔ロッシュダイアグノスティックス
(Roche Diagnostics)社製〕を用い
て、ジゴキシゲニン−11−dUTPにより標識した。
Regarding the probe (180-bp), Nick Translation Kit [manufactured by Roche Diagnostics]
With Fluoro Red [Amersham Pharmacia Biotech (AmershamPhar
manufactured by Macia Biotech)]. Also,
The coprobe (5S rDNA) was labeled with digoxigenin-11-dUTP using a nick translation kit (manufactured by Roche Diagnostics).

【0056】ハイブリダイゼーション溶液〔組成:50
体積% 脱イオンホルムアミド、10重量% 硫酸デキ
ストラン、2×SSC(組成:300 mM NaC
l,30mM クエン酸ナトリウム,pH7.0)、3
0ng/μl サケ精子DNA、30ng/μl 酵母
tRNA、4ng/μl プローブ〕 15μl中、前
記全染色体スライド標品を78℃で2分間加熱して変性
させ、37℃で一晩インキュベートすることにより、ハ
イブリダイゼーションを行なった。ついで、スライド標
品を、37℃で10分間、50%(体積/体積)%ホル
ムアミドを含む2×SSCを用いて、2回洗浄し、つい
で、室温で10分間、2×SSCを用いて3回洗浄し
た。180−bpは、フルオロレッドで標識されている
ため、そのまま赤の蛍光として検出され、ジゴキシゲニ
ン標識コプローブ(5S rDNA)は、抗ジゴキシゲ
ニン−フルオロセイン(緑色)で検出された。結果を図
7に示す。
Hybridization solution [Composition: 50
Volume% deionized formamide, 10% by weight dextran sulfate, 2 × SSC (composition: 300 mM NaC
1, 30 mM sodium citrate, pH 7.0), 3
0 ng / μl salmon sperm DNA, 30 ng / μl yeast tRNA, 4 ng / μl probe] In 15 μl, the whole chromosome slide preparation was heated at 78 ° C. for 2 minutes to denature it and then incubated at 37 ° C. overnight to obtain high Hybridization was performed. The slide preparation was then washed twice with 2 × SSC containing 50% (vol / vol)% formamide for 10 minutes at 37 ° C., then 3 minutes with 2 × SSC at room temperature for 10 minutes. Washed twice. Since 180-bp was labeled with Fluoro Red, it was directly detected as red fluorescence, and digoxigenin-labeled co-probe (5S rDNA) was detected with anti-digoxigenin-fluorescein (green). The results are shown in Fig. 7.

【0057】図7中、ミニ染色体4Sを矢印で示す。ま
た、図7中、左パネルは、1つの中期細胞を示し、右パ
ネルは、2つ目の中期細胞を示す。図7に示すように、
ミニ染色体に検出される赤色シグナルは、第4染色体に
検出される赤色シグナルより極めて弱いことがわかる。
そのため、ミニ染色体4Sは、正常第4染色体に比べ、
より短い180−bpクラスターを有することが示唆さ
れる。
In FIG. 7, minichromosome 4S is indicated by an arrow. Further, in FIG. 7, the left panel shows one metaphase cell and the right panel shows the second metaphase cell. As shown in FIG.
It can be seen that the red signal detected on the minichromosome is much weaker than the red signal detected on chromosome 4.
Therefore, mini-chromosome 4S is
It is suggested to have shorter 180-bp clusters.

【0058】実施例7 ミニ染色体4Sにおけるセント
ロメアのリピートクラスターの解析 (1)セントロメアのリピートクラスターのサイズ ミニ染色体4Sにおけるセントロメアのリピートクラス
ターのサイズを調べるために、以下のように、パルスフ
ィールドゲル電気泳動および180−bpをプローブと
して用いるサザンブロットハイブリダイゼーションを行
なった。
Example 7 Analysis of Centromere Repeat Clusters on Minichromosome 4S (1) Size of Centromere Repeat Clusters To investigate the size of centromere repeat clusters on minichromosome 4S, pulse field gel electrophoresis was performed as follows. And Southern blot hybridization using 180-bp as a probe.

【0059】実施例2の(2)におけるパルスフィール
ドゲル電気泳動用試料の調製と同様に、ダイソミック植
物およびトリソミック植物から、試料を調製した。
In the same manner as the preparation of the sample for pulse field gel electrophoresis in (2) of Example 2, a sample was prepared from a disomic plant and a trisomic plant.

【0060】泳動バッファー(27mM Tris、2
7mMホウ酸、0.75mM EDTA pH8.
5)、0.8% 低融点DNAグレードアガロースを使
用し、アガロースプラグをサンプル溝に入れ、泳動バッ
ファーに溶解した0.8%低融点アガロースで隙間を充
填した。
Running buffer (27 mM Tris, 2
7 mM boric acid, 0.75 mM EDTA pH8.
5) Using 0.8% low melting point DNA grade agarose, an agarose plug was placed in the sample groove, and the gap was filled with 0.8% low melting point agarose dissolved in running buffer.

【0061】電気泳動は、最初の15時間は、90秒
で、続く9時間は、120秒とし、電圧は、200Vに
調整した。
The electrophoresis was carried out for 90 seconds for the first 15 hours, 120 seconds for the following 9 hours, and the voltage was adjusted to 200V.

【0062】ついで、電気泳動後のゲルを、ナイロンメ
ンブラン(商品名:Hybond(登録商標)−N、ア
マシャム社製)に転写し、ランダム・プライム法でジゴ
キシゲニン標識したプローブ(180−bp)とのハイ
ブリダイゼーションを行なった。
Then, the gel after electrophoresis was transferred onto a nylon membrane (trade name: Hybond (registered trademark) -N, manufactured by Amersham), and a gel (180-bp) labeled with digoxigenin by the random prime method was used. Hybridization was performed.

【0063】ハイブリダイゼーションは、以下のように
行なった。すなわち、メンブラン (8x10cm) を、
ハイブリダイゼーション用のボトル (KURABO) に
入れ、該ボトルに、20mlのハイブリダイゼイション
液〔組成:50% 脱イオン化ホルムアミド、5×SS
C、50mM リン酸ナトリウム(pH7.0)、0.
1% N−ラウロイルサルコシン・ナトリウム、2 %
ブロッキング液(ロッシュダイアグノスティック社
製)、7% SDS〕を添加し、37℃で1時間プレハ
イブリダイゼーションを行なった。10mlの新しいハ
イブリダイセイション液に、加熱急冷したジゴキシゲニ
ン標識プローブ(最終濃度約10ng/ml)を添加
し、得られた溶液を、ボトルのプレハイブリダイゼイシ
ョン液と入れ替え、37℃で一晩インキュベートした。
洗浄は、2×SSC/0.1% SDSで室温、5分間
を2回、0.1×SSC/0.1% SDSで68℃、
15分間2 回を行なった。ハイブリダイズしたプローブ
は、DIG化学発光検出キット(ロッシュダイアグノス
ティック社製) で検出した。結果を図8に示す。
Hybridization was performed as follows. That is, the membrane (8x10cm)
Put in a hybridization bottle (KURABO), and put 20 ml of hybridization solution [composition: 50% deionized formamide, 5 × SS in the bottle.
C, 50 mM sodium phosphate (pH 7.0), 0.
1% N-lauroyl sarcosine sodium, 2%
A blocking solution (Roche Diagnostics, 7% SDS) was added, and prehybridization was performed at 37 ° C. for 1 hour. Heat-quenched digoxigenin-labeled probe (final concentration of about 10 ng / ml) was added to 10 ml of new hybridization solution, and the resulting solution was replaced with a bottle of prehybridization solution and incubated overnight at 37 ° C. did.
Washing was carried out with 2 × SSC / 0.1% SDS at room temperature for 5 minutes twice, and with 0.1 × SSC / 0.1% SDS at 68 ° C.
It was done twice for 15 minutes. The hybridized probe was detected with a DIG chemiluminescence detection kit (manufactured by Roche Diagnostics). The results are shown in Fig. 8.

【0064】その結果、図8に示すように、ミニ染色体
におけるセントロメアのリピートクラスターのサイズ
は、40〜60kb(約50kb以下)であることが推
定される。すなわち、ミニ染色体のセントロメアは、1
80−bp(配列番号:1に示されるエレメント)を1
単位とする、長さ約40〜60kbのクラスターである
ことがわかった。
As a result, as shown in FIG. 8, the size of the centromere repeat cluster in the minichromosome is estimated to be 40 to 60 kb (about 50 kb or less). That is, the centromere of the minichromosome is 1
80-bp (element shown in SEQ ID NO: 1) is 1
It was found that the unit is a cluster having a length of about 40 to 60 kb.

【0065】実施例8 ミニ染色体の構造解析 テロメアに対するプライマー:ctaaaccctaaaccctaaaccc
taaac (配列番号:3)と、セントロメアの反復配列か
らデザインしたプライマーCENF:ttcgactccaaaacac
tcacc (配列番号:4)、プライマーCENR:aaagct
ttgagaagcaagaagaa (配列番号:5)、プライマー10
6BF:gagagcgttttggctttgac(配列番号:6)および
プライマー106BR:cccgaggatgaggtaattga(配列番
号:7)からなる群より選ばれた1つのプライマーとを
用い、ダイソミックDNAまたはトリソミックDNAを
鋳型として、PCRを行なった。PCR後、得られた産
物を、1%アガロース電気泳動に供した。結果を図9に
示す。
Example 8 Structural analysis of minichromosome Primer for telomeres: ctaaaccctaaaccctaaaccc
Primer CENF: ttcgactccaaaacac designed from taaac (SEQ ID NO: 3) and the centromere repeat sequence
tcacc (SEQ ID NO: 4), primer CENR: aaagct
ttgagaagcaagaagaa (SEQ ID NO: 5), primer 10
Using one primer selected from the group consisting of 6BF: gagagcgttttggctttgac (SEQ ID NO: 6) and primer 106BR: cccgaggatgaggtaattga (SEQ ID NO: 7), PCR was performed using disomic DNA or trisomic DNA as a template. After PCR, the obtained product was subjected to 1% agarose electrophoresis. The results are shown in Fig. 9.

【0066】図9のレーン4のD、Tに示すように、テ
ロトリソーミック(T)に特異的な、約1.4kbの増
幅断片が106BRとテロメアプライマーを用いたとき
に106B反復配列内で切断され、その後、テロメアが
付加されたと推測された。
As shown in D and T of lane 4 of FIG. 9, an amplified fragment of about 1.4 kb, which is specific to telotrisomic (T), was detected within 106B repeat sequence when 106BR and telomere primers were used. It was suspected that it had been severed and then telomere was added.

【0067】したがって、以上の結果より、ミニ染色体
は、図10に示す構造を有することが推定される。
Therefore, from the above results, it is estimated that the mini-chromosome has the structure shown in FIG.

【0068】実施例9 ミニ染色体4S保持系統の作製 エコタイプのLandberg erecta(Leと
略す)由来のTr4Sに、エコタイプ コロンビア(C
olumbia)の花粉をかけることにより、戻し交配
することによりミニ染色体4S保持系統Tr4SCo5
を作製した。すなわち、エコタイプ コロンビア(Co
lumbia)の花粉を交配し、得られた種子からの個
体について自殖させた。ついで、得られた種子からの個
体に、再度、コロンビアの花粉をかけ、その後、5世代
にわたってコロンビアの花粉をかけ、それにより、Tr
4SCo5を得た。
Example 9 Construction of Minichromosome 4S Retaining Line Tr4S derived from ecotype Landberg erecta (abbreviated as Le) was added to ecotype Colombia (C
(Olumbia) pollen, and by backcrossing, the minichromosome 4S-retaining line Tr4SCo5
Was produced. That is, ecotype Columbia (Co
Lumbia) pollen was crossed and the individual from the resulting seed was selfed. The individuals from the seeds obtained are then again pollinated with Colombia and then for five generations with Colombia, whereby Tr
4SCo5 was obtained.

【0069】得られた種子からの個体について、性質を
調べた。その結果、形態は、エコタイプ コロンビアに
類似していた。また、得られたミニ染色体4S保持系統
Tr4SCo5は、長日条件下で花が咲き、形質転換能
も高いという驚くべく優れた性質を有することがわかっ
た。
The properties of the individual obtained from the seed were examined. As a result, the morphology was similar to ecotype Colombia. Further, it was found that the obtained minichromosome 4S-retaining line Tr4SCo5 has a surprisingly excellent property that flowers bloom under long-day conditions and high transforming ability.

【0070】ついで、自殖種子におけるミニ染色体の伝
達率を調べた。すなわち、自殖種子を発芽させ、各植物
体の染色体を調べ、染色体数が10の植物体と11の植
物体とを区別した。染色体数が11の植物体について、
ミニ染色体が過剰に存在することを確認できれば、ミニ
染色体が伝達したものと判断した。結果を表2に示す。
Then, the transmissibility of minichromosomes in selfed seeds was examined. That is, self-fertilized seeds were germinated, the chromosome of each plant was examined, and a plant with 10 chromosomes and a plant with 11 chromosomes were distinguished. For a plant with 11 chromosomes,
If it was confirmed that the minichromosome was present in excess, it was determined that the minichromosome was transmitted. The results are shown in Table 2.

【0071】[0071]

【表2】 [Table 2]

【0072】表2に示すように、ミニ染色体の伝達率
は、約57.3%であり、前記Tr4Sよりも、ミニ染
色体の伝達率が高くなることがわかった。
As shown in Table 2, the transmissibility of mini-chromosomes was about 57.3%, and it was found that the transmissibility of mini-chromosomes was higher than that of Tr4S.

【0073】また、表2に示すように、調べた自殖種子
において、2個のミニ染色体を保持する個体が、5個体
(約5%)見出された。
As shown in Table 2, 5 (about 5%) individuals having two minichromosomes were found in the self-pollinated seeds examined.

【0074】さらに、Tr4SCo及びTr4sについ
て、減数分裂におけるミニ染色体の対合を調べるため
に、18S−25S rDNAと、5S rDNAとを
プローブとして用い、蛍光in situハイブリダイ
ゼーション(FISH)を行なった。
Further, with respect to Tr4SCo and Tr4s, fluorescence in situ hybridization (FISH) was carried out using 18S-25S rDNA and 5S rDNA as probes in order to examine the pairing of minichromosomes in meiosis.

【0075】染色体標品について、村田ら、Chrom
osoma,104,39−43(1995)に記載の
方法に従い、調製した。また、プローブについて、18
S−25S rDNAを、ニックトランスレーションキ
ット〔ロッシュダイアグノスティックス(Roche
Diagnostics)社製〕と、ジゴキシゲニン−
11−dUTPとを用いて、ジゴキシゲニン標識し、5
S rDNAを、ニックトランスレーションキット〔ギ
ブコ ビー・アール・エル(GIBCO BRL)社
製〕と、ビオチン−14−dATPとを用いて、ビオチ
ン標識した。
Regarding the chromosome preparation, Murata et al., Chrom
It was prepared according to the method described in Osoma, 104, 39-43 (1995). In addition, regarding the probe,
S-25S rDNA was added to Nick Translation Kit [Roche Diagnostics (Roche
Diagnostics)] and digoxigenin-
Labeled with digoxigenin using 11-dUTP and 5
S rDNA was labeled with biotin using a nick translation kit [manufactured by Gibco BRL] and biotin-14-dATP.

【0076】染色体標品に、ハイブリダイゼーション溶
液〔組成:50体積% 脱イオンホルムアミド、10重
量% 硫酸デキストラン、2×SSC(組成:300
mMNaCl,30mM クエン酸ナトリウム,pH
7.0)、30ng/μlサケ精子DNA、30ng/
μl 酵母tRNA、4ng/μl プローブ〕15μ
lをのせ、カバースリップでカバーし、ラバーセメント
でシールした。ついで、スライド標品を、78℃で2分
間加熱して変性させ、37℃で一晩インキュベートする
ことにより、ハイブリダイゼーションを行なった。つい
で、スライド標品を、37℃で10分間、50%(体積
/体積)%ホルムアミドを含む2×SSCを用いて、2
回洗浄し、ついで、室温で10分間、2×SSCを用い
て3回洗浄した。
On the chromosome preparation, a hybridization solution [composition: 50% by volume deionized formamide, 10% by weight dextran sulfate, 2 × SSC (composition: 300
mM NaCl, 30 mM sodium citrate, pH
7.0), 30 ng / μl salmon sperm DNA, 30 ng /
μl yeast tRNA, 4 ng / μl probe] 15 μ
1 was placed, covered with a coverslip and sealed with rubber cement. Then, the slide preparation was heated at 78 ° C. for 2 minutes for denaturation, and incubated at 37 ° C. overnight for hybridization. The slide preparation was then placed in 2 × SSC containing 50% (vol / vol)% formamide for 10 minutes at 37 ° C. for 2 min.
It was washed twice, then 3 times with 2 × SSC for 10 minutes at room temperature.

【0077】ビオチン標識5S rDNAを、ストレプ
トアビジン−Cy3(赤色)で検出し、ジゴキシゲニン
標識18S−25S rDNAを、抗ジゴキシゲニン−
フルオロセイン(緑色)で検出した。その結果を図11
に示す。なお、図中、矢印は、ミニ染色体を示す。
Biotin-labeled 5S rDNA was detected with streptavidin-Cy3 (red), and digoxigenin-labeled 18S-25S rDNA was detected with anti-digoxigenin-.
Fluorescein (green) was detected. The result is shown in FIG.
Shown in. In the figure, the arrow indicates a mini chromosome.

【0078】図11に示されるように、Tr4Sでは、
ほとんど対合が見られなかったが、Tr4SCo5で
は、調べた約90%の個体において、ミニ染色体同士の
対合が見出された。
As shown in FIG. 11, in Tr4S,
Although almost no pairing was observed, in Tr4SCo5, pairing between minichromosomes was found in about 90% of the examined individuals.

【0079】したがって、Tr4SCo5は、Tr4S
より、より安定にミニ染色体を保持するものであること
がわかった。
Therefore, Tr4SCo5 is equal to Tr4S
From this, it was found that the minichromosome is more stably retained.

【0080】配列表フリーテキスト 配列番号:3は、テロメアに対するプライマーの配列で
ある。
Sequence Listing Free Text SEQ ID NO: 3 is the sequence of a primer for telomeres.

【0081】配列番号:4は、セントロメア領域の反復
配列に基づきデザインされたプライマーの配列である。
SEQ ID NO: 4 is the sequence of a primer designed based on the repeat sequence of centromere region.

【0082】配列番号:5は、セントロメア領域の反復
配列に基づきデザインされたプライマーの配列である。
SEQ ID NO: 5 is the sequence of a primer designed based on the repetitive sequence of centromere region.

【0083】配列番号:6は、106Bに対するプライ
マーの配列である。
SEQ ID NO: 6 is the sequence of the primer for 106B.

【0084】配列番号:7は、106Bに対するプライ
マーの配列である。
SEQ ID NO: 7 is the sequence of the primer for 106B.

【0085】[0085]

【発明の効果】本発明の核酸は、シロイヌナズナの第4
染色体におけるセントロメアよりも短縮化されたもので
あるにもかかわらず、シロイヌナズナ植物体内におい
て、セントロメア機能を呈するという優れた性質を発現
する。したがって、本発明の核酸を含有した核酸は、シ
ロイヌナズナ植物体内において、セントロメア機能を発
現するという優れた効果を奏する。また、本発明のミニ
染色体4S保持系統によれば、独立の染色体として行動
しうるミニ染色体の供給に有用であり、形質転換能に優
れるという優れた効果を奏する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The nucleic acid of the present invention is the fourth Arabidopsis
Although it is shorter than the centromere in the chromosome, it exhibits the excellent property of exhibiting the centromere function in Arabidopsis plants. Therefore, the nucleic acid containing the nucleic acid of the present invention exhibits an excellent effect of expressing a centromere function in an Arabidopsis plant body. Further, the minichromosome 4S-carrying strain of the present invention is useful for supplying minichromosomes that can act as independent chromosomes, and has an excellent effect of excellent transformability.

【0086】[0086]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Japan Science and Technology Corporation <120> Plant line carrying minichromosome derived from Arabidopsis thalia na <130> KJ-14-008 <150> JP 2002-43779 <151> 2002-02-20 <160> 8 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 180 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 1 gatcaagtca tattcgactc caaaacataa cctaccttct tcttgcttct caaagctttc 60 atggtgtagc caaagtccat atgagtcttg gctttgtgtc ttctaacaag gaaatactac 120 ttaggctttt aagatgcggt tgcgttttaa gttcttatac tcaatcatac acatgagatc 180 <210> 2 <211> 398 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 2 tcattatgct aggtggttga gtttgattga tagatccctt ctggattagt tgttcttaat 60 gcctattgct tccaatcaac ttgaatttga gcccagacat ttccgcgccc aaaaggtgtt 120 cgatgaaatg tctgaaccac taattccaga gatttgttgg cctgtaccaa ggtattggtt 180 gcagagagcg ttttggcttt gacttattga ttcgtaatgc ctgttaggtt agctctcttc 240 aatggtcatt gagtctggga ctaggttaac ttgagggctc tgtaacggtg gcacttatat 300 ttggttaatg aacttgttgt ctagggataa tttattgagc atatcaatca cctataaact 360 gaggaaacga aactactcaa ttacctcatc ctcgggat 398 <210> 3 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence for teromere <400> 3 ctaaacccta aaccctaaac cctaaac 27 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence designed on the basis of repetitive sequence on centromeric region <400> 4 ttcgactcca aaacactcac c 21 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence designed on the basis of repetitive sequence on centromeric region <400> 5 aaagctttga gaagcaagaa gaa 23 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence for 106B <400> 6 gagagcgttt tggctttgac 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence for 106B <400> 7 cccgaggatg aggtaattga 20 <210> 8 <211> 178 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a consensus sequence for 180-b p sequence <400> 8 aaccttcttc ttgcttctca aagctttcat ggtgtagcca aagtccatat gagtctttgg 60 ctttgtgtct tctaacaagg aaacactact taggctttta agatgcggtt gcggtttaag 120 ttcttatact caatcataca catgagatca agtcatattc gactccaaaa cactcacc 178[Sequence list]                                SEQUENCE LISTING <110> Japan Science and Technology Corporation <120> Plant line carrying minichromosome derived from Arabidopsis thalia na <130> KJ-14-008 <150> JP 2002-43779 <151> 2002-02-20 <160> 8 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 180 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 1 gatcaagtca tattcgactc caaaacataa cctaccttct tcttgcttct caaagctttc 60 atggtgtagc caaagtccat atgagtcttg gctttgtgtc ttctaacaag gaaatactac 120 ttaggctttt aagatgcggt tgcgttttaa gttcttatac tcaatcatac acatgagatc 180 <210> 2 <211> 398 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 2 tcattatgct aggtggttga gtttgattga tagatccctt ctggattagt tgttcttaat 60 gcctattgct tccaatcaac ttgaatttga gcccagacat ttccgcgccc aaaaggtgtt 120 cgatgaaatg tctgaaccac taattccaga gatttgttgg cctgtaccaa ggtattggtt 180 gcagagagcg ttttggcttt gacttattga ttcgtaatgc ctgttaggtt agctctcttc 240 aatggtcatt gagtctggga ctaggttaac ttgagggctc tgtaacggtg gcacttatat 300 ttggttaatg aacttgttgt ctagggataa tttattgagc atatcaatca cctataaact 360 gaggaaacga aactactcaa ttacctcatc ctcgggat 398 <210> 3 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence for teromere <400> 3 ctaaacccta aaccctaaac cctaaac 27 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence designed on the basis of repetitive sequence on centromeric region <400> 4 ttcgactcca aaacactcac c 21 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence designed on the basis of repetitive sequence on centromeric region <400> 5 aaagctttga gaagcaagaa gaa 23 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence for 106B <400> 6 gagagcgttt tggctttgac 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a primer sequence for 106B <400> 7 cccgaggatg aggtaattga 20 <210> 8 <211> 178 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: a consensus sequence for 180-b p sequence <400> 8 aaccttcttc ttgcttctca aagctttcat ggtgtagcca aagtccatat gagtctttgg 60 ctttgtgtct tctaacaagg aaacactact taggctttta agatgcggtt gcggtttaag 120 ttcttatact caatcataca catgagatca agtcatattc gactccaaaa cactcacc 178

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、シロイヌナズナの体細胞分裂期の細胞
の染色体を解析した結果の顕微鏡写真の図である。図
中、左パネルは、DAPI染色の結果を示し、右パネル
は、ギムザ染色の結果を示す。また、スケールバーは、
5μMを示す。矢印は、ミニ染色体を示す。
FIG. 1 is a micrograph showing the result of analysis of chromosomes of cells of somatic cell division in Arabidopsis thaliana. In the figure, the left panel shows the results of DAPI staining, and the right panel shows the results of Giemsa staining. Also, the scale bar is
5 μM is shown. Arrows indicate minichromosomes.

【図2】図2は、ミニ染色体の起源について、ミニ染色
体をFISHにより解析した結果の顕微鏡写真の図であ
る。図中、左パネルは、対比染色として、DAPI染色
の結果を示し、右パネルは、FISHの結果を示す。ス
ケールバーは、5μMを示す。矢印は、ミニ染色体を示
す。
FIG. 2 is a micrograph showing the results of FISH analysis of minichromosomes regarding the origin of minichromosomes. In the figure, the left panel shows the results of DAPI staining as the counter stain, and the right panel shows the results of FISH. Scale bar indicates 5 μM. Arrows indicate minichromosomes.

【図3】図3は、シロイヌナズナの全染色体をFISH
により解析した結果の顕微鏡写真の図である。スケール
バーは、5μMを示す。
FIG. 3 shows that all chromosomes of Arabidopsis are FISH
It is a figure of the microscope picture of the result analyzed by. Scale bar indicates 5 μM.

【図4】図4は、ミニ染色体の起源を確かめるために、
第4染色体の短腕に座乗しているコスミドクローンg2
616をプローブとして用いたFISHの結果の顕微鏡
写真の図である。左パネルは、対比染色として、ギムザ
染色の結果を示し、右パネルは、FISHの結果を示
す。スケールバーは、5μMを示す。
FIG. 4 is a diagram for confirming the origin of minichromosomes.
Cosmid clone g2 sitting on the short arm of chromosome 4
It is a figure of the microscope picture of the result of FISH which used 616 as a probe. The left panel shows the result of Giemsa staining as a counterstain, and the right panel shows the result of FISH. Scale bar indicates 5 μM.

【図5】図5は、パルスフィールドゲル電気泳動の結果
を示す電気泳動写真の図である。レーン1は、S.ce
revisiae染色体であり、レーン2および3は、
ダイソミック 2n=10、レーン4および5は、トリ
ソミック 2n=10+m(ミニ染色体)であり、レー
ン6は、S.pombe染色体である。
FIG. 5 is an electrophoretic photograph showing the results of pulse field gel electrophoresis. Lane 1 is S. ce
revisiae chromosome, lanes 2 and 3
Diisomic 2n = 10, lanes 4 and 5 are trisomic 2n = 10 + m (minichromosomes), lane 6 is S. It is the pombe chromosome.

【図6】図6は、減数分裂(パキテン期、中期)におけ
るミニ染色体の動態を調べた結果を示す顕微鏡写真の図
である。図中、左パネルは、パキテン期のミニ染色体の
動態の結果を示し、右パネルは、中期のミニ染色体の動
態の結果を示す。スケールバーは、5μMを示す。
FIG. 6 is a micrograph showing the results of examining the dynamics of minichromosomes in meiosis (pachytene phase, metaphase). In the figure, the left panel shows the results of the dynamics of minichromosomes in the pachytene phase, and the right panel shows the results of the dynamics of minichromosomes in the metaphase. Scale bar indicates 5 μM.

【図7】図7は、ミニ染色体の構造を解析した結果を示
す図である。図中、左パネルは、プローブとして、5つ
のシロイヌナズナ染色体の全てに存在するタンデムリピ
ートファミリーを用いたFISHの結果を示し、右パネ
ルは、該プローブと、コプローブとを用いたFISHの
結果を示す。スケールバーは、5μMを示す。
FIG. 7 is a diagram showing the results of analysis of the structure of the minichromosome. In the figure, the left panel shows the result of FISH using the tandem repeat family existing in all five Arabidopsis thaliana chromosomes as a probe, and the right panel shows the result of FISH using the probe and the co-probe. Scale bar indicates 5 μM.

【図8】図8は、ミニ染色体のセントロメアの反復クラ
スターのサイズを調べた結果を示す図である。左パネル
は、各種制限酵素で消化したミニ染色体の電気泳動図を
示し、右パネルは、プローブ(180−bp)を用いた
ハイブリダイゼーションの結果を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the results of examining the size of a centromere repetitive cluster of minichromosomes. The left panel shows an electropherogram of minichromosomes digested with various restriction enzymes, and the right panel shows the result of hybridization using a probe (180-bp).

【図9】図9は、ミニ染色体の構造解析の結果を示す図
である。レーン1は、テロメア用プライマーとプライマ
ーCENFとを用いた増幅産物、レーン2は、テロメア
用プライマーとプライマーCENRとを用いた増幅産
物、レーン3は、テロメア用プライマーとプライマー1
06BFとを用いた増幅産物、レーン3は、テロメア用
プライマーとプライマー106BRとを用いた増幅産物
である。また、Mは、マーカーを示し、Dは、ダイソー
ミックを示し、Tは、トリソーミックを示す。
FIG. 9 is a diagram showing the results of structural analysis of minichromosomes. Lane 1 is an amplification product using a telomere primer and primer CENF, lane 2 is an amplification product using a telomere primer and primer CENR, and lane 3 is a telomere primer and primer 1
The amplification product using 06BF and lane 3 are the amplification products using the telomere primer and the primer 106BR. In addition, M indicates a marker, D indicates disomic, and T indicates trisomic.

【図10】図10は、ミニ染色体の構造の概略図であ
る。
FIG. 10 is a schematic diagram of the structure of the minichromosome.

【図11】図11は、減数分裂期のTr4sCo5及び
Tr4sにおけるミニ染色体の対合を調べた結果を示す
図である。パネルAは、Tr4SCo5の結果を示し、
パネルBは、Tr4sの結果を示す。また、矢印は、ミ
ニ染色体を示す。図の視野範囲は、各パネル共に、約
2.4×10-2mm×約2.9×10-2mmである。
FIG. 11 is a diagram showing the results of examining the pairing of minichromosomes in Tr4sCo5 and Tr4s during meiosis. Panel A shows the results for Tr4SCo5,
Panel B shows the results for Tr4s. The arrow indicates the mini chromosome. The view range of each panel is about 2.4 × 10 −2 mm × about 2.9 × 10 −2 mm for each panel.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配列番号:1に示される塩基配列または
そのホモログ配列からなるエレメントを1単位とする4
0〜60kbのクラスターからなるタンデムリピート配
列を含有し、かつセントロメア機能を有してなる核酸。
1. A unit comprising an element consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a homologue thereof 4
A nucleic acid containing a tandem repeat sequence consisting of a cluster of 0 to 60 kb and having a centromere function.
【請求項2】 該セントロメア機能が、減数分裂時にお
いて、請求項1記載の核酸を含有したミニ染色体を2つ
の娘細胞に分配する機能である、請求項1記載の核酸。
2. The nucleic acid according to claim 1, wherein the centromere function is a function of partitioning the minichromosome containing the nucleic acid according to claim 1 into two daughter cells at the time of meiosis.
【請求項3】 シロイヌナズナのエコタイプであるコロ
ンビアに由来し、かつ下記(a)〜(c): (a)請求項1または2記載の核酸、(b)配列番号:
2に示される塩基配列またはそのホモログ配列からなる
転移性遺伝エレメント、および(c)テロメア構造、を
含有したミニ染色体であって、かつシロイヌナズナの第
4染色体の短腕に座乗し、減数分裂の際に該第4染色体
と対合せず独立して行動するミニ染色体を保持してな
る、ミニ染色体保持系統。
3. A nucleic acid derived from Colombia, which is an ecotype of Arabidopsis thaliana, and (a) to (c) below: (a) the nucleic acid according to claim 1 or 2, (b) SEQ ID NO:
A minichromosome containing a transposable genetic element consisting of the nucleotide sequence shown in 2 or a homologue thereof, and (c) a telomere structure, which is loci on the short arm of chromosome 4 of Arabidopsis thaliana, A minichromosome-maintaining strain, which holds a minichromosome that acts independently without pairing with the fourth chromosome.
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