Study on unstable anthocyanin pigmentation genes and epigenetic mechanisms
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21K05574
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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 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大野 翔 京都大学, 農学研究科, 助教 (10722001)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | アントシアニン / トウガラシ / DNAメチル化 / レトロトランスポゾン / 着色変動 / エピジェネティクス / MYB |
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| Outline of Research at the Start |
アントシアニンを蓄積するトウガラシ ‘Peruvian Purple’から枝変わりによって生じたUP系統は同一個体内において紫花・白花・紫と白の複色花を同時に着生する着色変動性を示す．本研究では遺伝解析・エピジェネティクス解析・着色変動性に関与する環境要因の探索を行い，UP系統の着色変動を引き起こす遺伝子の特定と着色を制御するエピジェネティックなメカニズムの解明を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
UP系統はアントシアニンを蓄積するトウガラシ ‘Peruvian Purple’から枝変わりによって生じた着色変動性を示す系統で、同一個体内において紫花・白花・紫と白の複色花を同時に着生し，その着色変動性にはエピジェネティックなメカニズムの関与が示唆されている．本研究は，UP系統の着色変動を引き起こす遺伝子の特定と着色を制御するエピジェネティックなメカニズムの解明を行うことを目的としている．
昨年度に行った『着色変動遺伝子』のマッピング解析から、『着色変動遺伝子』はCaMYBA含む約1Mbの領域に座乗していることが示唆された。この領域に座乗している4遺伝子の発現解析から、『着色変動遺伝子』はCaMYBAである可能性が高いと考えられた。また、McrBC-PCRによりCaMYBAに挿入しているLINE-1の5’末端近傍領域において白花でのみ強くDNAメチル化を生じているという結果が得られ、着色変動性にDNAメチル化が関与している可能性が示唆された。
本年度はバイサルファイトシーケンスによりCaMYBAに挿入しているLINE-1の5’ 末端近傍領域および3’ 末端近傍領域のDNAメチル化を調査した。その結果、LINE-1の5’ 末端近傍領域において‘Peruvian Purple’ではDNAメチル化率が低下していることが示唆された。UPの紫花でも一部の領域でDNAメチル化率が低下していることが示唆されたが、その一方でUPの白花ではその領域のDNAメチル化率は高く維持されていた。LINE-1の3’ 末端近傍領域においては着色とDNAメチル化に相関は見られなかった。したがって、CaMYBAに挿入しているLINE-1の5’領域のDNAメチル化が着色変動性に関与していると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
『着色変動遺伝子』のマッピング解析とMcrBC-PCRおよびバイサルファイトシーケンス解析から、『着色変動遺伝子』がCaMYBAであり、かつCaMYBAに挿入しているLINE-1の5’末端近傍領域のDNAのメチル化が着色変動に重要であることが示唆された。よって、順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
『着色変動遺伝子』のファインマッピング解析に関しては現在も進行中であり、新たにマーカーを追加して、さらに候補領域を狭めることに取り組んでいる。これまでの実験からMcrBC-PCR解析でDNAメチル化に差が見られた領域を着色変動性のマーカーとして用いることが可能であることが示唆されたので、McrBC-PCRを用いて着色変動を発達段階別に経時的に調査する予定である。また、2021年度に購入したインキュベーターを用いて、引き続き栽培環境が着色変動に及ぼす影響に関しても調査を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
