Oryza sativaにおける自己免疫応答型雑種弱勢発生機構の研究

水稻自身免疫反应型杂种衰弱机制研究

基本信息

批准号：
11J06694
负责人：
沖山友哉
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J06694/
关键词：
雑種弱勢抑制遺伝子パーティクルガン TILLING Yeast two hybrid mVenus蛍光タンパク質 LEUNIG 35Sプロモーター抑制効果 WD40リピート Single strand DNA Binding Protein (SSDP)

项目摘要

過敏感細胞死の遺伝子伝達経路の解明;昨年度の結果から、雑種弱勢はその原因遺伝子Hwc1-1がhwc-1-2に比べ遺伝子発現の抑制効果が弱まりその結果弱勢が生じると示唆された。HWC1が抑制遺伝子であるとすれば相同性遺伝子であるLEUNIGと同様に、自身と相互作用すると考えられる。そのため、酵母Two Hybrid法によりHwc1-1同士、hwc1-2同士およびHwc1-1とhwc1-2間の相互作用を検定したところ相互作用が認められ、さらに相互作用の強度について調査したところhwc1-2同士での相互作用強度がHwc1-1同士のそれと比べ2倍程度強いものとなった。このことから、HWC1は自分自身と相互作用し、その相互作用能の強度が雑種弱勢の発現に関わることが明らかとなった。また、パーティクルガンによりHwc1-1とhwc1-2を混ぜてmVenusの発現がどのように変化するか調査したところ、Hwe1-1の場合と同様にmVenusの発現はmVenusのみを打ち込んだ場合と同様であった。これらのことから、HWC1は2量体以上の複合体を形成して遺伝子発現の抑制に関わる可能性が推測された。また、Real time PCRによりHWC1およびHWC2の発現解析を行ったところ、弱勢が発現する25℃の条件では弱勢が生じない34℃の場合と比べ、弱勢個体のHWC1の発現が2倍程度上昇していた。一方でHWC2の発現は25℃の条件において弱勢個体と両親とでそれほど変わらなかった。このことから、HWC1の機能が雑種弱勢の発現に重要な制御を与えていることが分かってきた。これらの結果は雑種弱勢のメカニズムを解明するうえで重要であると考えられる。また、TILLING法により日本晴などのhwc1-領域に何等かの変異が生じた系統の選抜を行った。しかしながら、アミノ酸置換を含む変異が得られた系統は現在までのところ表現型は正常であり、弱勢などの表現型に変化をもたらす変異体の作出まで至っていない。

阐明过度敏感性细胞死亡的基因转移途径；去年的结果表明，杂交弱点的致病基因HWC1-1比HWC-1-2弱，导致弱点。如果HWC1是一个抑制基因，则被认为与同源性基因Leunig一样，它可以与自身相互作用。因此，当使用酵母两种混合方法测试HWC1-1和HWC1-2之间的相互作用时，观察到相互作用，并进一步研究了相互作用的强度，发现HWC1-2之间的相互作用强度大约是HWC1-1之间的两倍。这表明HWC1与自身相互作用，其相互作用能力的强度与混合弱点的发展有关。此外，当我们研究通过粒子枪混合HWC1-1和HWC1-2改变MVENUS的表达时，MVENUS的表达与单独注射Mvenus的HWE1-1相似。从这些发现中，可以推测HWC1可能形成二聚体或更多的复合物，并且可能参与抑制基因表达。此外，当通过实时PCR分析HWC1和HWC2时，弱个体中HWC1的表达在34°C时高约两倍，在25°C下表达弱点。另一方面，在25°C的条件下，弱个人与父母之间的HWC2表达没有显着差异。这表明HWC1的功能对杂交弱组表达的表达提供了重要的控制。这些结果被认为在阐明杂种无力的机制中很重要。此外，使用耕作方法来选择HWC1区（例如Nipponbara）中某些突变的线。但是，迄今为止，已经获得了含有氨基酸取代突变的菌株具有正常的表型，并且尚未产生突变体，从而导致表型变化（例如无力）。