和合変異体を用いた遺伝学・オミックス解析の融合による自家不和合性分子機構の解明

利用相容突变体结合遗传学和组学分析阐明自交不亲和性的分子机制

• 批准号: 12J07259
• 负责人: 大坂 正明
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J07259/
• 关键词: アブラナ科植物; 自家不和合性; 次世代シーケンサー; 遺伝学

受粉は植物生殖における初期の重要なステップである。雄しべから放出された花粉は雌しべ柱頭先端の乳頭細胞で受粉し、受粉後の花粉は初めに自他認識機構の一つである自家不和合性分子機構によって自家か非自己か判断される。しかし、これらの受粉分子メカニズムについては多くがまだ解明されていない。申請者は、アブラナ科植物を材料に受粉分子機構の解明を目的とし、雌性側組織特異的な網羅的解析、柱頭上での受粉後花粉動態を経時的に観察する実験及び自家和合性変異系統(TSC4, TSC28)の遺伝学的解析を行った。はじめに受粉分子機構における乳頭細胞組織特異的発現遺伝子群の情報基盤の構築、及び受粉分子機構の解明を目的とし、レーザーマイクロダイゼクション(LM)と次世代シーケンサー(NGS)を融合したトランスクリプトーム解析を行った。これまでにLM-NGSに関する知見は多くはなかったため、本手法における組織特異的な網羅的解析の有効性を示し、LM-NGS法の構築を行った。次にアブラナ科植物に属するArabidopsis thaliana, A. halleri, Brassica rapaを用いて、LM-NGS法による発現遺伝子の比較解析を行い、乳頭細胞の特徴を理解するとともに、アブラナ科植物で共通する受粉関連因子の探索を行った。また、TSC28系統に関しては、遺伝学的解析と網羅的解析の知見を融合することにより効率的な原因遺伝子の同定を試みた。はじめに、TSC28系統の詳細な遺伝解析を行い候補遺伝子が座乗する領域を約1Mb領域内に絞り込んだ。次に、先述したLM-NGS解析法を用いてTSC28系統と自家不和合性系統との乳頭細胞発現遺伝子比較解析を行ったところTSC28の候補遺伝子を55遺伝子にまで絞り込んだ。

Pollinated plants are important in the early stages of reproduction. The male pollen is released, the female pollen is pollinated, and the pollinated pollen is first pollinated, and the self-recognition mechanism is not self-determined. This is the first time I've ever seen a woman who's been infected with a virus. The applicant has conducted studies on the molecular structure of pollinated plant materials, the analysis of female-side tissue-specific traps, the observation of pollen dynamics on stigma after pollination, and the genetic analysis of hybrid systems (TSC4, TSC28). The construction of an information matrix for the development of a papilla tissue-specific gene subset of the pollinated molecular mechanism and the analysis of the fusion of the pollinated molecular mechanism are described in detail below. The LM-NGS method is used to analyze the characteristics of tissue-specific networks. Arabidopsis thaliana, A. Halleri, Brassica rapa, LM-NGS method, comparative analysis of development genes, understanding of characteristics of papilla cells, and exploration of common pollination-related factors in plants of different families. TSC28 system related to the analysis and analysis of the network of knowledge fusion, the analysis of the rate of the cause of the identity of the test TSC28 system detailed analysis of candidate data in the field of about 1Mb field The LM-NGS analysis method was used to analyze the TSC28 system, its own incompatibility system and the nipple cell generation gene.

项目成果

アブラナ科植物における自家および他家交配時の花粉動態解析

十字花科植物自交和异交过程中花粉动态分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 曽根美佳子;広井健一郎;坂園聡美;大坂正明;鈴木(増子)潤美;松田智貴;鈴木剛;諏訪部圭太;渡辺正夫
• 通讯作者: 渡辺正夫

Transcriptome Analysis of the Arabidopsis Papilla Cell by a Combination of Laser Microdissection and Next Generation Sequencer.

结合激光显微切割和下一代测序仪对拟南芥乳头细胞进行转录组分析。

• 发表时间: 2013
• 作者: Matsuda;T.
• 通讯作者: T.

Brassica rapa自家和合性変異体TSC4のQTL解析

白菜自交亲和突变体TSC4的QTL分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Kikuchi S;Makita H;Konno U;Fumito S;Takai K;and Takahashi Y;櫻井達馬;古武城 申貴
• 通讯作者: 古武城 申貴

アブラナ科植物における乳頭細胞特異的発現遺伝子群の情報基盤構築

十字花科植物乳头细胞特异性表达基因信息基础设施的建立

• 发表时间: 2012
• 作者: 太田衛;古崎晃司;溝口理一郎;大坂正明,松田智貴,藤岡智明,坂園聡美,高橋宏和,中園幹夫,岩野恵,高山誠司,Yong Pyo Lim,鈴木剛,訪部圭太,渡辺正夫
• 通讯作者: 大坂正明,松田智貴,藤岡智明,坂園聡美,高橋宏和,中園幹夫,岩野恵,高山誠司,Yong Pyo Lim,鈴木剛,訪部圭太,渡辺正夫

Hiroki, K.

弘树，K.

• 发表时间: 2013
• 期刊: Time-laps of self- and cross-pollinations in Brassica rapa L.