高二酸化炭素条件下で変動する遺伝子群とその進化起源
Publicly Offered Research
| Project Area | Comprehensive studies of plant responses to high CO2 world by an innovative consortium of ecologists and molecular biologists |
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| Project/Area Number |
22114517
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
花田 耕介 独立行政法人理化学研究所, 機能開発研究グループ, 研究員 (50462718)
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| Project Period (FY) |
2010 – 2011
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
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| Budget Amount *help |
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2010: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | 比較ゲノム / 植物 / CO2 / マイクロアレイ / シロイヌナズナ / トランスクリプトーム / 遺伝子重複 / イネ / 二酸化炭素 / 重複遺伝子 / バイオマス |
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| Research Abstract |
CO2濃度と植物の植生の変化関係をモデル化するためには、高CO2下でモデル植物がどのように成長するかを明らかにし、その機構が他の植物種に存在するかを調べることが重要になる。そこで、本研究では、高CO2応答に変動する遺伝子群を同定し、それらの遺伝子の進化的起源を明らかにし、各遺伝子と同じ機能がどの植物種に存在するかを推測することを目的とする。高CO2応答に変動する遺伝子群リストを明らかにするために、二週齢のシロイヌナズナを、2時間、6時間、12時間、1日間、3日間、7日間、2週間、高CO2(790ppm)に暴露したものと、コントロールとして通常CO2環境下(390ppm)で2週間育成したものから、全RNAを抽出し、アノテーションされた遺伝子の全ての遺伝子発現を観察できるマイクロアレイで、各条件での遺伝子発現プロファイルを構築した。その結果、高CO2を暴露直後は植物の成長を促進させるような遺伝子が変動しているが、3日間以上暴露させると、ストレス性の遺伝子が変動していることを示唆していた。さらに、これらの高CO2変動遺伝子の進化起源を推定すると、特に、暴露直後に変動する遺伝子は、イネとシロイヌナズナが分岐する前に、遺伝子重複によって獲得された遺伝子であることが明らかとなった。しかし、分岐以降では、イネで多くの遺伝子が消失していることも明らかとなった。この結果は、高CO2応答遺伝子が進化起源は古いが、種特異的であることを示唆していた。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
