果実成熟におけるエピジェネティック制御システムの解明と検証

果实成熟表观遗传调控系统的阐明与验证

基本信息

批准号：
22KJ1715
负责人：
大森真史
金额：
$ 1.41万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1715/
关键词：
果実成熟ブルーベリーエピジェネティクスゲノム編集

项目摘要

ブルーベリーは房内で不均一に成熟が進むため成熟果実を手摘みする必要があり、生産効率を低下させる要因となっている。果実成熟を人為的に制御できれば、収穫作業の効率化につながる。先行研究によりブルーベリー果実成熟時に発生するグローバルなDNA脱メチル化とそれに伴う成熟促進が確認されているが、その詳細なメカニズムは不明である。本研究は着色を制御する遺伝子について、プロモーター領域におけるDNAメチル化レベルの変化とそれに伴うトランスポゾンの挙動に着目する。第一の実験として、ロングリードシーケンスによる上述の着色遺伝子近傍の配列解読を目指した。果実サンプルからのDNA抽出が困難であったため、葉サンプルを追加しさらにDNA抽出およびシーケンスを外注とした。今後はメチローム・トランスクリプトームデータと合わせて解析を行い、果実成熟とDNAメチル化との関係を考察する。第二の実験としては証明実験に用いる遺伝子機能評価系の確立を行った。果実という特殊な環境における遺伝子の機能を調査するため、様々な果実における一過性発現系を確立した。着色に関係する遺伝子を過剰発現させたところ、アントシアニンの蓄積によると考えられる着色が観察された。さらにブルーベリーにおいて花成抑制遺伝子CENTRORADIALISオーソログのノックアウト系統を獲得した。本系統は早期開花性を示し、迅速な機能解析を可能とする。また、連続開花性も示したことから、上記果実一過性発現実験を年中行うことができる非常に有用な材料を得ることができた。

蓝莓在簇中不均匀地成熟，因此必须手工采摘成熟的水果，这是降低生产效率的因素。人工控制水果成熟会导致更有效的收获操作。先前的研究已经证实了蓝莓果实成熟过程中发生的全球DNA脱甲基化以及相关的成熟促进，但是该机制的详细机制尚不清楚。这项研究的重点是启动子区域中DNA甲基化水平的变化以及控制着色基因的转座子的相关行为。作为第一个实验，我们旨在通过使用长读序列来破译上述有色基因。由于很难从水果样品中提取DNA，因此添加了叶片样品，并将DNA提取和测序外包。将来，分析将与甲基组和转录组数据一起进行，以检查果实成熟与DNA甲基化之间的关系。作为第二个实验，我们建立了一个用于评估用于证明实验的基因函数的系统。为了研究基因在水果特殊环境中的功能，我们在各种水果中建立了瞬态表达系统。当与着色相关的基因过表达时，观察到着色，这被认为是由于花青素的积累引起的。此外，在蓝莓中，获得了开花抑制剂基因中心质质源性的敲除线。该线显示早期开花特性，可以快速功能分析。此外，已经显示了连续的开花特性，并且可以全年都能获得上述水果瞬态表现实验。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Pollination compatibility and　parthenocarpic fruit set in autumn-bloom rabbiteye blueberry cultivars and breeding lines.

秋花兔眼蓝莓品种和育种系的授粉相容性和单性结实。

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Omori Masafumi;H. Yamane;R. Tao and K-T Li.
通讯作者：
R. Tao and K-T Li.

ブルーベリーの形質転換とゲノム編集（分担執筆）「ひとりではじめる植物バイオテクノロジー入門　組織培養からゲノム編集まで」

蓝莓转化和基因组编辑（合著者）“为那些想要自己开始的人介绍植物生物技术，从组织培养到基因组编辑”

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
大森真史;山根久代
通讯作者：
山根久代

Off-season flowering and expression of flowering-related genes during floral bud differentiation of rabbiteye blueberry in a subtropical climate

亚热带兔眼蓝莓反季节开花及花芽分化过程中开花相关基因的表达

DOI：
10.1016/j.scienta.2022.111458
发表时间：
2022
期刊：
Scientia Horticulturae
影响因子：
4.3
作者：
Omori Masafumi;Cheng Chieh-Chi;Hsu Fu-Chiun;Chen Shiang-Jiuun;Yamane Hisayo;Tao Ryutaro;Li Kuo-Tan
通讯作者：
Li Kuo-Tan

ゲノム編集によるブルーベリー早期開花系統の作出

通过基因组编辑创建早花蓝莓品系