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葉化果実トマト系統を用いた色素体分化制御機構の研究

叶果番茄系质体分化调控机制研究

基本信息

批准号：
20J01560
负责人：
江面健太郎
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J01560/
关键词：
トマト転写因子色素体果実 BLH シグナル伝達遺伝子発現

项目摘要

これまでに“葉化果実”トマト系統の果実緑化形質には、SlBLH7遺伝子の発現抑制による色素体数の増加とクロロフィル含量の増加が関与していることを明らかにしてきた。本年度は、SlBLH7とそのパラログで機能冗長が示唆される2遺伝子の多重変異体を作出した。また、SlBLH7と相互作用すること見出しているBIF1との二重変異体も作出した。今後、これらを詳細に解析することで、SlBLH7を中心とした色素体発達制御における役割と関係を明らかにできると考える。SlBLH7とそのパラログに関連した内容で学会発表をした。“葉化果実”トマト系統とBIF1ノックアウト系統の若齢果実のトランスクリプトームデータの比較解析、共通の発現変動遺伝子の転写調節領域の配列解析などから、SlBLH7およびBIF1が共通で直接制御する標的候補遺伝子を選抜した。プロトプラストを用いたトランジェントアッセイにより、葉緑体発達を促進することが報告されている転写因子や植物ホルモンの代謝に関わる酵素遺伝子などがSlBLH7とBIF1によって直接的に発現制御される可能性が示唆された。以上の結果は、SlBLH7とBIF1が複合体として共通の下流遺伝子の発現制御をすることで果実の”葉化”を抑制する制御機構が存在する可能性を支持するものである。トマトのBLH(BELL)遺伝子（SlBLH1-SlBLH14）とKNOX遺伝子（SlKN1-SlKN8）の網羅的な相互作用解析や発現解析から、果実を含む複数の組織でのBLH-KNOX間相互作用ネットワークを明らかにした。AlphaFold-multimerを用いたBLH-KNOX複合体の構造予測と相互作用実験から、BLH-KNOX複合体形成と親和性の決定へ関与することが示唆されるアミノ酸残基とリンカー領域を新たに同定した。以上の結果は論文として国際誌に投稿した。

This is related to the greening quality of the fruits in the "Leafing Fruit" Tumart system, the suppression of the occurrence of SlBLH7 genes, and the increase in the number of pigment bodies and the increase in the content of kurokurofu. This year, SlBLH7 has made multiple changes to its functions. The interaction between SLH 7 and BIF1 is a two-fold process. In the future, we will analyze in detail the relationship between the center and the control of the pigment body. SLH 7 is the first time that the content of the article has been published. Comparison and analysis of "leaf effect" system and BIF1 system, common occurrence and variation of gene, allocation analysis of gene regulation field, selection of candidate gene for common direct control. This report shows the possibility of direct control of chloroplast production by enzyme genes related to plant metabolism and factors such as SLH7 and BIF1. The above results support the possibility of the existence of a common downstream gene control mechanism for SlBLH7 and BIF1 complexes. Analysis of the interaction between BLH(BELL) and KNOX vectors (SlBLH1-SlBLH14) and KNOX vectors (SlKN1-SlKN8). AlphaFold-Multimer Structure Prediction and Interaction Determination of BLH-KNOX Complex Formation and Affinity The above results were submitted to the International Journal.