本研究では、平成5〜7年度にわたり、ムラサキツユクサの雄蕊毛を用いて、(1)アルキル化剤の変異原性とX線との相乗効果、(2)除草剤として使われているマレイン酸ヒドラジドの変異原性とX線との相互作用、(3)大気汚染物質の変異原性、(4)自然突然変異頻度の変動などを調査するとともに、(5)新しい実験材料システムの開発についての研究も行ってきた。(1)に関する研究では、エチルメタンスルホン酸(EMS)、メチルメタンスルホン酸(MMS)、硫酸ジメチル(DMS)、N-エチル-N-ニトロソ尿素(ENU)、N-メチル-N-ニトロソ尿素(MNU)について調査し、それぞれの変異原性を確かめるとともに、EMS、MMS、DMSとMNUがX線と明らかな相乗効果を示すことを確かめた。(2)については、プロミュータジェンであるマレイン酸ヒドラジド(MH)がムラサキツユクサの細胞内で活性化されて変異原となること、MHがX線と相乗的にも相殺的にも働くこと、MHの活性化にはペルオキシダーゼが関与しており、X線がこの活性化を抑制すると相殺効果が、抑制しなければ相乗効果が現れることを明らかにした。(3)の研究では、ガス曝露装置を用いて、窒素酸化物を窒素中で処理したり、空気/窒素混合気体中で処理したりしたが、安定した結果は得られなかった。オゾン処理については、オゾン発生装置を完成し、現在実験中である。(4)については、安定株でも、温度条件によって自然突然変異頻度がある程度変動することを確かめた。また、(5)についても、培養液循環環境制御栽培装置で栽培したBNL4430株の根付き植物を実験材料とするのが最も有効であることを確かめた。
2 0 0 0 ムラサキツユクサ雄蕊毛による環境変異原間の相互作用機構の研究
環境制御した培養液循環(NSC)栽培装置内でムラサキツユクサBNL4430株(青/ピンクのヘテロ株)の若い花序をもつ根つきshootsを大量に育て、雄蕊毛におけるピンク色体細胞突然変異誘発頻度を指標として、異なる変異原間の相互作用機構の研究を行った。これまでに調査した5種類の単一作用型のアルキル化剤、メチルメタンスルホン酸(MMS)、硫酸ジメチル(DMS)、エチルメタンスルホン酸(EMS)、N-メチル-N-ニトロソウレア(MNU)、N-エチル-N-ニトロソウレア(ENU)のうち、MNUはX線と加算効果しか示さないが、他はすべてX線と明白な相乗効果を示し、X線との相乗効果とその現れ方がこれらアルキル化剤のSwain-Scott基質係数(s)、すなわち、MMS:0.88、DMS:0.86、EMS:0.67、MNU:0.42、ENU:0.26と必ずしも一致していなかった。そこでやはり単一作用型のアルキル化剤である硫酸ジエチル(DES)とX線との相乗効果を調査したところ、明白な相乗効果が見られたものの、その現れ方は、やはりs値とは一致しなかった。また、MMSとEMSの間では明白な相乗効果が見られたのに対して、MNUとEMSは単に加算効果しか示さなかった。一方、これまでに調査した3種類のプロミュータジェン、マレイン酸ヒドラジド(MH)、o-フェニレンジアミン(PDA)、N-ニトロソジメチルアミン(DMN)のいずれもが、X線照射後処理では明白な相乗効果を示したに対して、処理後X線照射では相殺効果を示し、ペルオキシダーゼ活性が、前者では高まるのに対して、後者では抑えられ、この酵素がこれらプロミュータジェンの活性化にかかわっていることが判明していた。ただし、DMN、PDA、MH処理中X線照射は、それぞれ相乗、加算、相殺効果を示していた。今回調査したプロミュータジェンでありかつ二作用型のアルキル化剤である1,2-ジブロモエタン(EDB)処理中のX線照射は明白な相乗効果を示したが、MHとEMSは常に相殺効果を示した。従来の結果と新たに得られた結果から、アルキル化剤、X線、および体内で活性化されて変異原となるプロミュータジェンが、DNA鎖切断、染色体切断など少なくとも部分的に共通の作用機構をもつ場合に相乗効果が現れ、そうでない場合には加算効果のみとなり、プロミュータジェンの活性化が他の変異原で阻害されると相殺効果を示すものと考えられる。
- 著者
- 市川 定夫 今井 敏彦 中野 篤
- 出版者
- Genetics Society of Japan
- 雑誌
- The Japanese journal of genetics (ISSN:0021504X)
- 巻号頁・発行日
- vol.66, no.4, pp.513-525, 1991-08
Induced somatic pink mutation frequencies in the stamen hairs of Tradescantia KU 20 clone, a blue/pink heterozygote highly mutable spontaneously at lower temperature, were studied after treating with relatively small doses of Co-60 gamma rays (39 to 551 mGy or 3.9 to 55.1 rad), and were compared with those of two stable clones (non-mutable spontaneously), BNL 02 and KU 9, which are also blue/pink heterozygotes. It was found that the gamma-ray-induced mutation frequency in KU 20 clone was comparable (18.8 pink mutant events per 10(4) hair-cell divisions per Gy) to those in BNL 02 (12.2 and 21.2) and KU 9 (17.4) clones, when the spontaneous mutation frequencies of KU 20 clone were relatively low (at most about 5.7 and 2.3 times of BNL 02 and KU 9 clones, respectively). However, when the spontaneous mutation frequecies of KU 20 clone were much higher (up to about 65 and 27 times of BNL 02 and KU 9 clones, respectively), induced mutation frequency was significantly higher in KU 20 clone (58.8 pink mutant events per 10(4) hair-cell divisions per Gy) than in BNL 02 and KU 9 clones. The extent of increase in the gamma-ray-induced mutation frequency in the latter case was nevertheless very much less than the increase in the spontaneous mutation frequency, suggesting different mechanisms of initiation and repair of radiation-induced and spontaneous mutations.
- 著者
- 市川 定夫
- 出版者
- The Genetics Society of Japan
- 雑誌
- JAPANESE JOURNAL OF GENETICS (ISSN:0021504X)
- 巻号頁・発行日
- vol.66, no.4, pp.513-525, 1991
- 被引用文献数
- 19
Induced somatic pink mutation frequencies in the stamen hairs of Tradescantia KU 20 clone, a blue/pink heterozygote highly mutable spontaneously at lower temperature, were studied after treating with relatively small doses of Co-60 gamma rays (39 to 551 mGy or 3.9 to 55.1 rad), and were compared with those of two stable clones (non-mutable spontaneously), BNL 02 and KU 9, which are also blue/pink heterozygotes. It was found that the gamma-ray-induced mutation frequency in KU 20 clone was comparable (18.8 pink mutant events per 10(4) hair-cell divisions per Gy) to those in BNL 02 (12.2 and 21.2) and KU 9 (17.4) clones, when the spontaneous mutation frequencies of KU 20 clone were relatively low (at most about 5.7 and 2.3 times of BNL 02 and KU 9 clones, respectively). However, when the spontaneous mutation frequecies of KU 20 clone were much higher (up to about 65 and 27 times of BNL 02 and KU 9 clones, respectively), induced mutation frequency was significantly higher in KU 20 clone (58.8 pink mutant events per 10(4) hair-cell divisions per Gy) than in BNL 02 and KU 9 clones. The extent of increase in the gamma-ray-induced mutation frequency in the latter case was nevertheless very much less than the increase in the spontaneous mutation frequency, suggesting different mechanisms of initiation and repair of radiation-induced and spontaneous mutations.
- 著者
- 市川 定夫 山口 明彦 奥村 幹子
- 出版者
- Genetics Society of Japan
- 雑誌
- The Japanese journal of genetics (ISSN:0021504X)
- 巻号頁・発行日
- vol.68, no.4, pp.277-292, 1993-08-25
- 参考文献数
- 25
- 被引用文献数
- 11 23
Young inflorescences of <i>Tradescantia</i> clones KU 27 and BNL 4430, the both of which are blue/pink heterozygotes and have been demonstrated to be highly sensitive to alkylating agents, were exposed either to aqueous solutions of methyl methanesulfonate (MMS) for 16hr alone (at 0.005 to 0.02% for KU 27 and at 0.005% for BNL 4430) or to acute 150 kVp X rays alone (161 to 531 mGy for KU 27 and 501 to 976 mGy for BNL 4430), or in combinations (134 to 448 mGy for KU 27 and 458 to 865mGy for BNL 4430 after the 0.005% MMS treatment). The induced somatic pink mutation frequencies per hair-cell division were studied and compared, and clone BNL 4430 was found to be nearly two times more sensitive to MMS than clone KU 27, while the X-ray-induced mutation frequencies in the latter was about 1.5 times higher than those in the former. The lower sensitivity to MMS of clone KU 27 (as compared with BNL 4430) was nevertheless about 5.6 times higher as compared with the responses of clone BNL 02 to MMS reported earlier, proving the high sensitivities of the two clones used in the present study. Clear synergistic effects of MMS and X rays were observed in the both clones, indicating that the mechanisms of inducing mutations are common at least in part between MMS and X rays.<br>
- 著者
- 市川 定夫
- 出版者
- The Genetics Society of Japan
- 雑誌
- JAPANESE JOURNAL OF GENETICS (ISSN:0021504X)
- 巻号頁・発行日
- vol.56, no.4, pp.409-423, 1981
- 被引用文献数
- 18
Two triploid clones (KU 7 and KU 9) of Tradescantia heterozygous for flower color were exposed to 1 to 42.3R of gamma rays or the scattering radiation in the gamma field of the Institute of Radiation . Breeding. Occurrence of somatic pink mutations in the stamen hairs was investigated 10 to 16 (or 14) days after irradiation. The mutation frequency was found to increase linearly with increasing gamma-ray exposure in the both clones, and the frequencies of 0.437 and 0.468 pink mutant events per 103 hairs per R were determined for KU 7 and KU 9, respectively. When the data collected in the present study were analyzed together with those obtained in earlier experiments in the gamma field, linear relationships of the somatic mutation frequency with gamma-ray (2.1 to 201.6R) and scattering radiation (0.72 to 57.6R) exposures were confirmed. Scattering radiation was found to have a genetical efficiency more than two times higher than that of gamma rays. Variation of spontaneous mutation frequency observed in the present study and in earlier studies was inversely correlated to temperature variation.
- 著者
- 市川 定夫
- 出版者
- 日本物理教育学会
- 雑誌
- 物理教育 (ISSN:03856992)
- 巻号頁・発行日
- vol.44, no.4, pp.428-431, 1996
放射線が生物に与える影響については,「古くからよく知られている」とされ,それゆえ,原子力利用や放射線利用に際しては,他の公害物質とは異なり,「安全確保のための手段があらかじめ講じられている」といった説明がよくなされてきた。現在でも,「微量なら安全である」とか,「微量なら影響は無視できる」といった説明が加えられる場合が多い。しかし,本当にそうなのであろうか。ここでは.微量放射線の影響が解明されてきた過程を振り返りながら,特に問題となる遺伝子の本体DNA(デオキシリボ核酸)に対する影響に重点を置いて,個の問題を論じてみたい。
1 0 0 0 OA Persea属における細胞遺伝学的研究 : II.アボカド61系統の比較形態学的研究
- 著者
- アルマンド ガルシア 市川 定夫
- 出版者
- 日本育種学会
- 雑誌
- 育種學雜誌 (ISSN:05363683)
- 巻号頁・発行日
- vol.29, no.1, pp.66-76, 1979-03-01
アボカドは,メキシコをはじめ,北米南部から中南米にかけて広く栽培される重要な果樹であるが,その遺伝学的,系統分類学的研究は,あまり進んでいない。最も普遍的な栽培型のアボカドは,分類学上,かつて2種または3種に分けられていたが,現在では,1種(Persea americana)として扱われ,3変種(var.americana, var.drymifolia,var.nubigena)を含むものとされている。一方,園芸学上は,グァテマラ系,西インド諸島3系,メキシコ系の3系に分けられ,前2系はvaramerivana.メキシコ系はvar.drymifoliaに属するとされている。ただし,異系間の雑種形成が起こるため,3系への分類は必ずしも容易ではない。この研究では.著者らがメキシコ各地から集めた52系統と,ハワイのハミルトン教授から提供を受けた9系統のアボカド(Table1)について,発芽後4か月間空調温室で育てた芽生の30形質(Table2)を調査し,統計学的分析によって変異の程度とそれによる類縁度の解析を行なったものである。分散分析の結果,調査した30形質中,15形質については系統問差異が有意であった(Table3)。また,このうち14形質は,園芸学上の3系間でも有意差が見られた(Table4).これら形質間には,高い相関関係が見られる場合が多く(Table5),そのうち6組の2形質について相関図を画くと(Fig.1),一般にメキシコ系がグァテマラ系および西インド諸島系から区別でき,後2系間には明白な区分がつけられないことが判明した。それゆえ,グァテマラ系と西インド諸島系はより近い類縁関係にあり,メキシコ系はかなり離れていると考えられる。異系間の雑種起原と考えられるもののうちにば,形質相関図上でも中間型を示すものがいくつか見られた。