Molecular mechanisms of ERF transcription factor-mediated adaptation to abiotic stresses

植物特異的なERF転写因子は様々な農業形質を司る遺伝子発現制御に関わるため、育種的利用が期待される。ERF転写因子には転写活性化型と転写抑制型が存在し、双方向の転写制御を担うが、その分子機構は不明である。そこで本研究では、環境ストレス適応に関わる2つのERF転写因子をモデルとして (1) ERF転写因子に制御される遺伝子群の同定と(2) ERF転写因子によるエピゲノム制御機構を明らかにすることで、ERF転写因子を介した転写制御分子機構を解明することを目的とする。(1) ERF転写因子に制御される遺伝子群の同定ERF転写因子の結合によって発現が変動する、ERF転写因子に直接制御される遺伝子を同定するため、OsERF3変異体および宿主品種が持たないSNORKEL1,2を発現する形質転換体を作出した。また、解析対象とする3つのERF転写因子のDAP-seqを行ったところ、1つについてはゲノムへの結合領域を同定できた。(2) ERF転写因子によるエピゲノム制御機構ヒストン修飾解析の簡便化のためにCUT&RUN系を確立した。条件検討過程において、胚乳特異的なヘテロクロマチンパターンがダイナミックな制御を受けていることを明らかにした。

植物特異的なERF転写因子は様々な農業形質を司る遺伝子発現制御に関わるため、育種的利用が期待される。ERF転写因子には転写活性化型と転写抑制型が存在し、双方向の転写制御を担うが、その分子機構は不明である。そこで本研究では、環境ストレス適応に関わる2つのERF転写因子をモデルとして (1) ERF転写因子に制御される遺伝子群の同定と(2) ERF転写因子によるエピゲノム制御機構を明らかにすることで、ERF転写因子を介した転写制御分子機構を解明することを目的とする。(1) ERF転写因子に制御される遺伝子群の同定ERF転写因子の結合によって発現が変動する、ERF転写因子に直接制御される遺伝子を同定するため、OsERF3変異体および宿主品種が持たないSNORKEL1,2を発現する形質転換体を作出した。また、解析対象とする3つのERF転写因子のDAP-seqを行ったところ、1つについてはゲノムへの結合領域を同定できた。(2) ERF転写因子によるエピゲノム制御機構ヒストン修飾解析の簡便化のためにCUT&RUN系を確立した。条件検討過程において、胚乳特異的なヘテロクロマチンパターンがダイナミックな制御を受けていることを明らかにした。