活動型植物レトロトランスポゾンの転移誘導による「正の遺伝学」アプローチの確立

通过诱导活性植物逆转录转座子转座建立“正遗传学”方法

• 批准号: 07J11914
• 负责人: 山下 裕樹
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J11914/
• 关键词: レトロトランスポゾン; 遺伝子組換え; GFP発現解析; タバコ; サツマイモ; トランジェントアッセイ

異種植物におけるLIbの転移誘導条件解明本年度はまず、前年度の研究で、トランスポゾンディスプレー法により検出されたLIbの転移を示すバンドの特徴付けを行った。その結果、2コピーの転移後のLIb-Sai3を同定しか。また、転移に伴い形成されるTarget site duplication(TSD)が確認でき、タバコの形質転換の間にLIbが転移したことが証明できた。異種植物において人為的に転移誘導に成功した植物のLINE型レトロトランスポゾンとしては世界初となる。次に、転移の前提条件となる転写の条件を調べるため、LIbのプロモーター配列とGFP遺伝子を融合したキメラ遺伝子断片をタバコに遺伝子組換えした(LIb::GFP導入系統)。その結果、タバコのカルス、茎、根で転写活性を有することが示された。また、RT-PCRにより、葉でも転写活性を有することが明らかとなった。さらに、LIb::GFP導入系統の茎頂培養により、培地に接する茎頂付近の細胞でGFP発現が観察され、茎頂培養はLIbの転写を活性化することが明らかとなった。そこで、LIb導入系統の茎頂培養を行い、LIb導入系続から合計30個体の茎頂培養個体を作出した。その結果、30個体のうち1個体でLIbの転移が検出でき、タバコの茎頂培養によりLIbが転移することが明らかとなった。今後は、茎頂培養の条件を検討し、さらに高頻度にLIbの転移を誘導する条件を調査していく。Ipomoea trifidaにおけるLIbの転移誘導タバコにおいて自律性転移をしたLIb-Sai3がI.tirifidaには存在しないことが示された。よって、LIb-Sai3をI.trifidaに遺伝子組換えし、その転移誘導を行おうと考えているが、再生系の確立には長期の研究が必要であり、I.trifidaにおける研究を停止し、現在はタバコの遺伝子組換えに力を入れている。

阐明了今年在异源植物中诱导LIB转移的条件，在上一年的研究中，我们首先表征了通过Transposon显示方法检测到的LIB转移的频段。结果，仅在两份转移后发现了lib-sai3。此外，确认了用转移形成的目标位点重复（TSD），并证明LIB在烟草转化过程中已转移。这是世界上第一个线型的逆转录座子，该植物已成功诱导异源植物的转移。接下来，要研究转录条件的转移条件，这是转移的先决条件，将LIB的启动子序列和GFP基因融合的嵌合基因片段被遗传重组为烟草（LIB :: GFP转染菌株）。结果表明，它在烟草，茎和根中具有转录活性。此外，RT-PCR显示叶子还具有转录活性。此外，在LIB :: GFP转染线接触的STEM顶点附近的细胞中观察到GFP表达，并且发现STEM Apex培养会激活LIB转录。因此，培养了Lib引入线，并从LIB引入线中产生了总共30个星状培养的个体。结果，在30个个体之一中检测到了LIB转移，并发现Lib转移是通过烟草STEM Apex培养来实现的。将来，我们将检查STEM Apex培养物的条件，并研究高频诱导Lib转移的条件。结果表明，在tirifida中不存在Lib-Sai3在Lib诱导的ipomoea trifida中具有自主转移的烟草。因此，我们计划将基因组合液体分解为i.trifida并诱导其转移，但是需要长期的研究才能建立再生系统，并且对I.trifida进行的研究已停止，我们目前正在专注于托巴科的基因重组。

项目成果

サツマイモ活動型レトロトランスポゾンの異種植物への導入と発現解析

甘薯活性反转录转座子导入异源植物及表达分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 山下裕樹;山下 裕樹
• 通讯作者: 山下 裕樹

サツマイモ活動型レトロトランスポゾンの異種植物における転移誘導

甘薯活性逆转录转座子在异源植物中的转座诱导

• 发表时间: 2008
• 作者: 山下裕樹