コムギのNucleolar Dominanceからみた異種ゲノム調和機構の解析

从核仁优势角度分析小麦异质基因组协调机制

• 批准号: 21K05518
• 负责人: 半田 裕一
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05518/
• 关键词: NOR; Nucleolar Dominance; ゲノム特異性; rDNA unit; 可逆的遺伝子発現; 3’ETS配列; 染色体特異的; 倍数性進化; コムギ; Nuclolar Dominance

昨年度までに、コムギの1A, 1B, 5D, 6B及び7D染色体に存在するNORそれぞれに特異的なrDNA unitサブタイプを見出すことを目的に、コムギ参照ゲノム配列RefSeqを利用して、各NOR配列から２つの新規サブタイプを含め合計６つのサブタイプを同定した。今年度は、各サブタイプについて、q-PCRを用いて品種Chinese Spring (CS)のゲノム中の存在量比を確認した。その結果、Subtype 1はこれまでに1Bと6B染色体の主要NORの構成要素であるとされてきたが、それに加えて1A染色体にも存在している可能性が示された。Subtype 2は1Bと6B染色体で確認され、Subtype 1と同様にBゲノム特異的であると推定された。Subtype 3及び4は、それぞれ5Dおよび6Bの単一染色体特異的であることが明らかとなった。新規サブタイプであるSubtype 5は1A染色体特異的、そしてSubtype 6は5Dと7D染色体に分布しており、Dゲノム特異的であることを明らかとした。さらに、CSと1B及び6B座乗のNORを欠失したDitelo1BL及びDitelo6BL系統を用いて各サブタイプの発現状況をqRT-PCRで確認し、Nucleolar Dominanceとの関連を調査した。CSではSubtype 1のみが発現しており、他のサブタイプは発現していなかった。Ditelo1BL及びDitelo6BLでは、Subtype 1の発現に加えてSubtype 6の発現が確認できた。これは主要NORの欠失によりDゲノム染色体のNORへのドミナンスが解除され、抑制されていたSubtype 6の発現が回復したと考えられる。回復程度にはDitelo1BLとDitelo6BLで差があり、1Bと6BのNORによるドミナンスの強さには特異性があることが示された。

Last year までに, コムギ までに 1A, 1B, 5D 6 b and 7 d chromosome び に exist す る NOR そ れ ぞ れ に specific な rDNA unit サ ブ タ イ プ を shows す こ と を purpose に, コ ム ギ reference ゲ ノ ム match column RefSeq を using し て, NOR go か ら 2 つ の new rules サ ブ タ イ プ を containing め total 6 つ の サ ブ タ イ プ を with fixed し た. Our は, various サ ブ タ イ プ に つ い て, q - PCR を い て breed Chinese Spring (CS) の ゲ ノ ム in の than を confirmed the presence of し た. そ の results, 1 Subtype は こ れ ま で に 1 b と 6 b chromosomes の main NOR の elements で あ る と さ れ て き た が, そ れ に plus え て 1 a chromosome に も exist し て い が る possibility in さ れ た. 2 は 1 B Subtype と 6 B chromosomes で confirm さ れ, 1 と Subtype with others に B ゲ ノ ム specific で あ る と presumption さ れ た. Subtype 3 and び4 となった, それぞれ5Dおよび6B 単 単 one chromosomal specific である とが とが とが ら ら ら となった. New rules サ ブ タ イ プ で あ る 5 は 1 a chromosome specific Subtype, そ し て Subtype 6 は 5 D と 7 D distribution of chromosomes に し て お り, D ゲ ノ ム specific で あ る こ と を Ming ら か と し た. さ ら に, CS と 1 b and 6 b び 乗 の NOR を owe lost し た Ditelo1BL and び Ditelo6BL systems を い て each サ ブ タ イ プ の 発 now situation を qRT PCR で confirm し, Nucleolar Dominance と の masato even を survey し た. CSで で Subtype 1 <s:1> みが has <s:1> てお, and he <s:1> サブタ プ プ プ has <s:1> て な な った った った った. Ditelo1BL and びDitelo6BLで で, Subtype 1 is に and えてSubtype 6 is が confirmed で た た た. こ れ は main NOR の owe lost に よ り D ゲ ノ ム chromosome の NOR へ の ド ミ ナ ン ス が remove さ れ, inhibit さ れ て い た Subtype 6 の 発 reply now が し た と exam え ら れ る. Poor response degree に は Ditelo1BL と Ditelo6BL で が あ り, 1 b, 6 b の と NOR に よ る ド ミ ナ ン ス の strong さ に は specificity が あ る こ と が shown さ れ た.

项目成果

コムギのNORにおけるrDNAユニットの構成と発現

小麦 NOR 中 rDNA 单位的组成和表达

• 发表时间: 2023
• 作者: 日向陽汰;半田裕一
• 通讯作者: 半田裕一