イネエピジェネテック変異体Epi-d1の遺伝子発現機構の解明

阐明水稻表观遗传突变体Epi-d1的基因表达机制

• 批准号: 17027012
• 负责人: 芦刈 基行
• 金额: $ 2.94万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17027012/
• 关键词: イネ; エピジェネティック; QTL

イネエピジェネティック変異体Epi-d1は、倭性の表現型と正常の表現型を1つの個体内に併せ持つキメラ変異体である。Epi-d1変異体の生育中における表現型の変化は可逆的かつ不安定であり、世代を超えてもその表現型が固定せず、その遺伝様式はメンデルの遺伝法則に従わない。Epi-d1変異体(Oryza sativa, ssp.japonica)とカサラス(Oryza sativa, ssp.indica)の雑種集団を育成し、約16,000個体のF2,を用いて原因因子のポジショナルクローニングを行い、候補領域を約33kbに特定した。この候補領域には三量体Gタンパク質α-サブユニットをコードする矮性遺伝子D1が座乗していた。この遺伝子の機能欠損型変異体(d1)と.Epf-d1変異体の矮性部位の表現型は酷似していたため、d1変異体とEpi-d1変異体とを交配し同座性検定を行ったところ、F1はd1型の矮性表現型を示した。これらの結果から、Epi-d1変異体の表現型の不安定性にD1遺伝子が関与していると推定した。続いて、Epi-d1変異体における正常部位と矮性部位からDNAを抽出し塩基配列を決定したが、野生型とEpi-d1変異体のD1遺伝子塩基配列に変異は見いだされなかった。またEpi-d1変異体の正常部位と矮性部位間においても塩基の変位は存在しなかった。そこで、Ep1-d1変異体におけるD1遺伝子の発現解析を行った。Epi-d1変異体の正常部位ではD1遺伝子が発現していたが、矮性部位では発現が観察されなかった。これらの結果より、Epi-d1変異体における矮性表現型と正常表現型のキメラ性は、D1遺伝子発現のOn, Offに規定されていると結論した。続いて、D1遺伝子の発現を規定している領域を推定するために、Epi-d1変異体にカサラスを戻し交雑した後、マーカー選抜により得られた準同質遺伝子系統(D1近傍領域がEpi-d1変異体由来でその他のゲノム領域がすべてカサラスに置換された系統)を用いて表現型およびD1遺伝子の発現を調査し、Epi-d1変異体におけるD1遺伝子発現を制御する領域がD1遺伝子のシスに存在することを明らかにした。遺伝子発現とDNAメチル化には相関が有ることが知られている。一般的にDNAのメチル化は転写を抑制し、脱メチル化は転写を活性化させる。そこで、Epi-d1変異体におけるD1遺伝子発現とDNAメチル化の関係を調査した。まず、D1遺伝子の転写開始点を決定するとともに、この領域のメチル化状態をメチル化感受性制限酵素を用いて調査した。その結果、D1遺伝子が発現せず倭性になっている部位ではD1遺伝子の転写開始点の直前がメチル化していること、逆にD1遺伝子が発現し表現型が正常になっている部位では脱メチル化していることが明らかとなった。

The phenotype of the gene is different from that of the normal gene and the gene is different from that of the normal gene. During the reproduction of Epi-d1 variants, the change of phenotype is reversible and unstable, the phenotype is fixed over generations, and the genetic pattern is inconsistent with the genetic rules. Epi-d1 mutant (Oryza sativa, ssp.japonica) and mutant (Oryza sativa, ssp.indica) were bred, with about 16,000 F2 individuals, and the candidate fields were selected for about 33kb. The candidate domain contains three components: G, D, E, G, G, D, E, E, G, E, D, E, D, E, F, E, E, F, E, F, E, E, F, E, E, E The phenotypes of the functional impairments of the F1 and F1 are similar to those of the F1 and F1 types. The results showed that the phenotypes of Epi-d1 and epi-d2 were unstable, and the relationship between epi-d1 and epi-d2 was significant. The DNA sequence of the normal site and the dwarf site of the epi-d1 variant was determined by DNA sequencing. The DNA sequence of the wild type and the epi-d1 variant was determined by DNA sequencing. Epi-d1 is the normal part of the body and the short part of the body. Ep1-d1 is a variant of D1 gene. Epi-d1 heteromorphic sites are found in normal sites, and dwarf sites are found in abnormal sites. The results of this study were: Epi-d1 variant, dwarf phenotype, normal phenotype, D1 variant, On, Off regulation, conclusion. D1 gene expression is defined in the domain of prediction, Epi-d1 gene expression is defined in the domain of prediction.(D1 near domain: Epi-d1 variant origin, other domain: substitution system) Use middle phenotype: D1 gene expression, Epi-d1 variant origin, D1 gene expression, control domain: D1 gene expression, existence, discovery, discovery. The gene expression and DNA transformation are related. The general DNA and DNA synthesis is inhibited and de-activated. To investigate the relationship between Epi-d1 gene discovery and DNA fragmentation. The start point of D1 gene transcription is determined by the state of transcription in the domain, and the sensitivity of the domain is limited by the enzyme. As a result, the D1 gene appears in the normal phenotype at the site opposite to the D1 gene's writing start point.