2019 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms of carnivory evolution
| Project Area | Evolutionary theory for constrained and directional diversities |
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| Project/Area Number |
17H06390
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
長谷部 光泰 基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 教授 (40237996)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 食虫植物 / フクロユキノシタ / 食虫性 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
課題１：食虫性関連遺伝子の特定。フクロユキノシタの捕虫葉の異なった発生段階のRNA-seq解析を行うとともに、シングルセルトランスクリプトーム解析法を確立し、pseudotime courseを作り細胞系譜を予想することができ、捕虫葉形態形成を制御する細胞分裂伸長制御に関わる因子ととともに、誘引、捕虫、消化、吸収に関わる因子を推定した。感染カルスを得ることに成功し、個体再生条件の検討を開始した。また、苗状原基を用いた形質転換系を確立するため、苗状原基形成条件を検討した。ウイルス誘導遺伝子サイレンシング法による機能解析系確立も並行して進めた。ハエトリソウ、コモウセンゴケ、ムジナモのゲノム比較の結果を論文投稿した。ハエトリソウとコモウセンゴケの初期発生段階におけるトランスクリプトーム比較解析結果について論文作成を行った。ハエトリソウの食虫性の特徴である記憶機構について論文を投稿した。食虫植物の運動に関わる遺伝子候補探索のため、同じような速い運動を行うオジギソウにおける運動機構に関わる遺伝子の機能解析を行い、いくつかの候補遺伝子の機能解析を開始した。ムジナモの無菌培養系を確立し、カルス誘導に成功し、形質転換実験を開始できた。
課題２：環境摂動による遺伝子発現応答の解析。異なる光条件（24時間連続明、16時間明8時間暗、8時間明16時間暗）、培養温度（15度、25度）、栄養分である窒素濃度を変えた条件、サイトカイニン投与、エチレン前駆体投与など、384サンプルのトランスクリプトーム比較解析を行い、96サンプルのシーケンスが終了した。
課題３：温度感受に関わるクロマチン動態の解析。ChIP-seq解析をsingle cell ATACシーケンスを行うことに変更した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
培養条件検討に時間がかかったため、RNA-seqに時間がかかったが、適当な条件を発見でき、予定の配列決定を行えた。培養条件の検討過程で、フクロユキノシタの異常葉形成と環境条件に関連があることに気づき、新規形態について新しい実験に着手できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
フクロユキノシタの形質転換系を確立し、発現解析から推定された食虫性関連遺伝子の機能解析を行う。投稿論文の査読結果に従い受理を目指す。環境摂動による大量RNA-seq解析を予定どおりすすめ、解析に着手する。
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Research Products
(4 results)
