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エピジェネティックなトランスポゾン時空間特異的転移制御による果実発達機構の解明

表观遗传转座子时空特异性易位控制阐明果实发育机制

基本信息

批准号：
21K19113
负责人：
山根久代
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19113/
关键词：
果樹トランスポゾン DNAメチル化エピジェネティクス果実成熟

项目摘要

最近、グローバルなDNAメチル化/脱メチル化が果実の成熟プログラムに関与することはトマトなど多くの果実で報告されている（Liu et al., 2015; Huang et al., 2019）。また、色素合成に関わるMYB遺伝子領域のトランスポゾン挿入ならびにそれに伴うDNAメチル化の変化が、ブドウなどの果実色変異の原因であることも知られている（Butelli et al., 2012; Castillejo et al., 2020）。一方、代表者らはブルーベリーの成熟におけるエピゲノム動態について研究を進める過程で、トランスポゾンがある特定の時期にある特定の器官で正確に切り出される、すなわち植物がトランスポゾンを正確に制御し、果実発達制御に利用していることを示唆する現象を発見した。本研究の目的は、果実着色における時空間特異的トランスポゾン制御の関与の可能性を検証し、その制御メカニズムを明らかにすることである。昨年度は果実の着色開始時にDNAメチル化レベルが変動することを明らかにでき、DNAメチル化がブルーベリーの着色に関わる可能性を示した。本年度は、①着色遺伝子近傍のトランスポゾン配列解析、②ブルーベリー着色遺伝子候補の機能評価に用いるための果実における一過性発現系の構築、③トランスポゾン制御遺伝子候補の機能評価実験に用いるための早期開花ブルーベリー個体の作出をおこなった。①については、トランスポゾン様配列の一部を特定できたが、全配列決定には至らなかった。一方②，③については進展があった。ジェミニウイルスの複製システムを応用したつくばシステムベクターを用いることで果実における一過性発現系の構築に成功した。これを用いてブルーベリーMYBA1転写因子がアントシアニン合成能力を有することを証明した。③については、開花抑制遺伝子をゲノム編集によりノックアウトすることで、通常個体よりも半年早く開花する個体の作出に成功した。

Recently, DNA sequencing/desequencing has been reported as a result of mature DNA sequencing (Liu et al., 2015; Huang et al., 2019）。In the field of MYB gene synthesis, there are several factors that influence the synthesis of pigment, such as DNA synthesis, color variation and so on (Butelli et al., 2012; Castillejo et al., 2020）。The phenomenon of correct cutting out of specific organs at specific periods of time and correct control of plant growth and development of control utilization has been discovered by a representative of a party. The purpose of this study is to investigate the relationship and possibility of color control with time-space-specific color distribution. When the coloring starts, the possibility of DNA staining is shown. This year, the following items were included: (1) analysis of the arrangement of color gene candidates;(2) construction of transient occurrence system for functional evaluation of color gene candidates;(3) analysis of the arrangement of color gene candidates;(4) construction of transient occurrence system for functional evaluation of color gene candidates; and (5) construction of early flowering individual. 1. To determine whether a certain number of items are allocated to a specific group or a full group. One side 2, 3 The successful construction of the transient development system resulted from the successful implementation of the project. This is the first time I've ever seen a person who's been in a position to do something like this. (3) The flowering inhibition gene must be compiled, and the individual usually blooms half a year early.