植物における放射線誘発突然変異のランダム性に関する分子生物学的検証
| Project/Area Number |
19K12333
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 63020:Radiation influence-related
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
北村 智 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員 (80370386)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 突然変異 / 放射線 / フラボノイド |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、植物における可視的な指標となるフラボノイド色素を活用して、放射線照射当代における突然変異を簡便に検出し、その変異組織のゲノム解析を行うことで、放射線による突然変異はランダムに発生するのかどうかを検証する。さらに、得られた結果を遺伝子発現データと照合することで、放射線照射時における遺伝子発現状態が突然変異に及ぼす影響を明らかにすることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、植物が合成するフラボノイド色素をマーカーとして、放射線による突然変異のランダム性について検証するとともに、放射線照射当代（M1）での突然変異の様相を明らかにすることを目的としている。具体的には、シロイヌナズナの種皮のフラボノイド色素については、その生合成に関与する遺伝子群が既に同定されているが、変異する遺伝子によって各変異体の種皮の色が異なることが知られている。そこで、複数のフラボノイド色素遺伝子をヘテロ状態にしたシロイヌナズナを作製して変異誘発処理すれば、ヘテロ座の野生型アリルが変異した場合にのみ色素合成が阻害されたセクター組織がM1植物中で形成され、そのセクター組織から種子形成されれば、種皮の色に基づいて変異した遺伝子をモニターできると考えた。今年度は、TT4とTT8という2つの遺伝子をヘテロ化した状態での変異検出を試みた。二重ヘテロ植物へ炭素イオンビームを照射し、照射植物を育成して開花・種子形成させたところ、TT4あるいはTT8遺伝子に変異が生じていないことを示す親株同様の種子に混じって、tt4変異を示す薄黄色の種子と、tt8変異を示す薄茶色の種子が検出され、M1世代での2遺伝子における変異頻度を表現型から評価可能であることを実証できた。さらに、いくつかの変異種皮からDNAを抽出して解析したところ、いずれの場合においても、種皮の色から推察された遺伝子に変異が生じていることも確認でき、表現型に基づいた本実験系の確度をサポートする証拠を得ることもできた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍によりリモートワークの頻度が高まり、実験や観察などの現場作業の頻度が低下することにより、全体的な研究推進効率が低下したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ禍が落ち着いてきて、従来通りの研究体制及び研究推進効率に戻りつつあるので、計画通り、色調変化を示した種皮DNAを用いた更なる突然変異解析を進める。
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Report
(4 results)
Research Products
(15 results)
