陸上植物オルガネラゲノムの遺伝・維持機構の解明

阐明陆地植物细胞器基因组的遗传和维持机制

• 批准号: 09J00764
• 负责人: 上田 実
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00764/
• 关键词: 葉緑体ゲノム; 母性遺伝; シグマ因子; 遺伝子転移; ゼニゴケ; 葉緑体; オルガネラゲノム; エディティング

(1)ゼニゴケを用いた葉緑体ゲノムの母性遺伝異常変異体の選抜昨年度から継続し、葉緑体ゲノムにスペクチノマイシン耐性遺伝子をコードする雄株タグラインを野生型の雌株と交配し、得られた後代をスペクチノマイシン含有選抜培地に生育させ、父方から葉緑体ゲノムが伝達している変異体を探索した。その結果、3ラインの候補株の単離に成功している。現在、単離した候補株において、母性遺伝異常が再現できるか追試を行っている。(2)ゼニゴケにおける葉緑体ゲノムから核ゲノムへの遺伝子転移計測系の確立ベクターを改変する等の試行錯誤を重ねた結果、葉緑体ゲノムに葉緑体ゲノムと核ゲノム双方の形質転換選抜マーカーを導入することに成功した。この形質転換体を作出できたことで、ゼニゴケにおいて葉緑体ゲノムから核ゲノムへどの程度の頻度でDNAの移動が起こるのか計測可能となった。現在、作出した植物体を利用して、各生育ステージ、多様なストレス環境下における葉緑体DNAの核ゲノムへの移行率を測定中である。また、ゼニゴケの葉緑体形質転換系を所属研究室で立ち上げたことによる波及効果として、ゼニゴケ葉緑体NDH複合体破壊株の作出にも成功し、コケ植物におけるNDH複合体の詳細な機能解析が可能となった。(3)ゼニゴケシグマ因子MpSIG1の解析Mpsig1T-DNA挿入変異体の解析から、葉緑体ゲノム上の遺伝子消失(遺伝子転移)がシグマ因子の結合するndhF遺伝子のプロモーター配列の機能分化を促進し、核ゲノムによる葉緑体ゲノム上の遺伝子発現を特異的に制御するメカニズムが明らかとなった。本解析は陸上植物の進化におけるシグマ因子の多様化の一端を明らかにできただけではなく、オルガネラゲノム上の遺伝子が、如何に核ゲノムにコードされている転写因子により遺伝子特異的な転写制御を受けるようになったのか、その詳細に迫った新たな知見である(投稿中)。

(1)The selection of chloroplasts for maternal genetic abnormalities in the wild type, the selection of chloroplasts for parental selection, the selection of chloroplasts for parental selection, the selection of male plants for parental selection, the selection of female plants for parental selection, the selection of male plants for parental selection, and the selection of male plants for parental selection. The results of the test and the candidate strains of the 3 groups were successfully isolated. Now, leave the candidate plant, maternal inheritance abnormal reproduction, follow-up test, etc. (2)The chloroplast must be replaced by the nucleus, and the gene shift measurement system must be established. The trial error of the chloroplast must be replaced by the nucleus. The result of the chloroplast must be replaced by the nucleus. The transformation of the shape and quality of the chloroplast must be carried out successfully. The frequency and degree of DNA migration in chloroplasts are measured. Now, we are trying to determine the migration rate of chloroplast DNA under different growth conditions. A detailed functional analysis of chloroplast NDH complex in plants is possible. (3)Analysis of MpSIG1, Mpsig1, T-DNA insertion variants, deletion of DNA fragments from chloroplasts, and binding of MpSIG1, Mpsig1, Mpsig, Mpsig, Mpsig, This paper analyzes the diversity of factors in terrestrial plant evolution, and how to verify the diversity of factors in terrestrial plant evolution.

项目成果

Development of a novel selectable marker for liverwort(Marchantia polymorpha)

一种新型地钱选择标记的开发

• 发表时间: 2010
• 作者: 上田実;石崎公庸;大和勝幸;河内孝之;鹿内利治;西村芳樹
• 通讯作者: 西村芳樹

シロイヌナズナミトコンドリアでのエディティングサイトに関与するP subfamily PPRタンパク質遺伝子の同定

拟南芥线粒体中参与编辑位点的 P 亚家族 PPR 蛋白基因的鉴定

• 发表时间: 2009
• 作者: 洞庭葉子;上田実;上田雅美;和田明;門脇光一;堤伸浩
• 通讯作者: 堤伸浩

Transgenesis of the liverwort Marchantia polymorpha and its application to developmental genetics

地钱的转基因及其在发育遗传学中的应用

• 发表时间: 2011
• 作者: Ishizaki K;Masuda A;Saida Y;Ueda M;Yamato KT;Kohchi T
• 通讯作者: Kohchi T

新規ゼニゴケ核ゲノム形質転換選抜用マーカーの開発

开发用于选择地钱核基因组转化的新标记

• 发表时间: 2010
• 作者: 上田実;石崎公庸;大和勝幸;河内孝之;鹿内利治;西村芳樹
• 通讯作者: 西村芳樹

T-DNA挿入変異体を用いたゼニゴケ葉緑体RNAポリメラーゼシグマ因子(Mpsig1)の機能解析

使用 T-DNA 插入突变体对苔类叶绿体 RNA 聚合酶 sigma 因子 (Mpsig1) 进行功能分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 上田実;高見常明;Peng Lianwei;石崎公庸;河内孝之;鹿内利治;西村芳樹
• 通讯作者: 西村芳樹