トランスクリプトーム解析に基づく植物受精卵の極性化機構の解明

基于转录组分析阐明植物受精卵极化机制

• 批准号: 19J30006
• 负责人: 木全 祐資
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Tohoku University (2020)Nagoya University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J30006/
• 关键词: 胚発生; 細胞極性; 受精卵; トランスクリプトーム; シロイヌナズナ

受精後に活性化される既知のシグナル経路で転写され、受精卵の極性化を担う実行因子を同定するべく、1細胞期胚を胚珠から単離してRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を実施した。まず、少数の細胞から効率よくcDNAを合成できるSMART-seq法を導入し、より少数の胚からのRNA-seqを実現することを目指した。cDNA合成のサイクル数やシーケンスライブラリーの濃縮のサイクル数を微調整した結果、20個の野生型胚から再現性の高いRNA-seqデータを得ることに成功した。そこで、野生型、wrky2 hdg11/12三重変異体、yda変異体から、それぞれ複数回のRNA-seqを実施し、それぞれの変異体背景で野生型よりも有意に発現量が低下した遺伝子を探索した。結果として、wrky2 hdg11/12三重変異体で発現低下する遺伝子に注目したところ、200個程度まで絞り込めた。さらに、先行研究で未受精の卵細胞と比べて、受精後に発現上昇することがわかっている遺伝子絞り込んだ結果、20個程度の候補遺伝子群を得た。これらの中には、wrky2 hdg11/12三重変異体で発現量が大きく低下することが知られているWOX9が含まれていたことから、今回同定された候補遺伝子群の中から、未知の極性化の実行因子を同定可能であると期待できる。

从胚珠中分离出一个细胞阶段的胚胎并进行了RNA-Seq转录组分析，以识别已知信号途径转录的执行因子，这些信号途径被施肥后被激活并负责受精卵的极化。首先，我们引入了Smart-Seq方法，该方法允许从少数细胞中有效地合成cDNA，并旨在从少量胚胎中实现RNA-Seq。由于cDNA合成的循环数量和丰富序列文库的循环数量进行了微调，我们成功地从20个野生型胚胎中获得了高度可重现的RNA-Seq数据。因此，从野生型，WRKY2 HDG11/12三重突变体和YDA突变体以及其表达水平在突变体的背景下比野生型显着降低的基因进行了多种RNA-seqs。结果，我们专注于在WRKY2 HDG11/12三重突变体中较少表达的基因，并且能够缩小到约200个。此外，由于在先前研究中与无效的鸡蛋细胞相比，由于发现受精后已增加了受精后的狭窄基因，我们获得了大约20个候选基因。其中，WOX9已知WOX9在WRKY2 HDG11/12三重突变体中的表达水平显着降低，预计可以从这次确定的候选基因中识别出启用极化的因子的未知因子。

项目成果

Transcriptomic approach to identify the molecular regulators of zygote polarity

转录组学方法鉴定受精卵极性的分子调节因子

• 发表时间: 2019
• 作者: Yusuke Kimata;Takamasa Suzuki;Miya Mizutani;Tomomi Yamada;Masahiro M. Kanaoka;Tetsuya Higashiyama;Minako Ueda
• 通讯作者: Minako Ueda

受精卵の内部動態から迫る植物の体軸形成機構

从受精卵内部动力学看植物体轴形成机制

• 发表时间: 2020
• 作者: 植田 美那子，木全 祐資，松本 光梨，檜垣 匠，栗原 大輔，東山 哲也

トランスクリプトーム解析で受精卵極性の制御因子を探る

利用转录组分析探索控制受精卵极性的因素

• 发表时间: 2020
• 作者: 木全祐資;鈴木孝征;水谷美耶;山田朋美;金岡雅浩;東山哲也;植田美那子
• 通讯作者: 植田美那子

受精卵の極性化動態とその制御機構

受精卵极化动力学及其控制机制

• DOI: 10.24480/bsj-review.11b6.00188
• 发表时间: 2020
• 期刊: BSJ-Review
• 作者: 長木 雄大;森崎 裕磨;藤生 慎;高山 純一;柳原 清子;西野 辰哉;寒河江 雅彦;佐無田 光;平子 紘平;森崎裕磨，藤生慎，古田竜一，高山純一;木全 祐資
• 通讯作者: 木全 祐資

化合物スクリーニングにより見出された新規細胞分裂阻害剤

通过化合物筛选发现新型细胞分裂抑制剂

• 发表时间: 2019
• 作者: Katagiri Takayuki;Amao Yutaka;森崎裕磨，藤生慎，古田竜一，高山純一;木全 祐資，佐藤 綾人，桑田 啓子，鈴木 孝征，山田 萌恵，栗原 大輔，山田 朋美， 東山 哲也，植田 美那子
• 通讯作者: 木全 祐資，佐藤 綾人，桑田 啓子，鈴木 孝征，山田 萌恵，栗原 大輔，山田 朋美， 東山 哲也，植田 美那子