2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K14628
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| Research Institution | Fukui Prefectural University |
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Principal Investigator |
村井 耕二 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (70261097)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 春化 / ミトコンドリア / 花成 / コムギ / 細胞質置換系統 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）細胞質置換系統CSおよび正常細胞質系統(gen)-CSにおけるVRN1遺伝子のメチル化解析
コムギ品種「Chinese Spring」（CS）および近縁野性種Aegilops geniculata細胞質を導入した細胞質置換コムギ系統（(gen)-CS）の低温処理前（NV）と低温処理後（V）の植物体の葉からDNAを単離し、バイサルファイト・シークエンス法により、VRN1の開始コドン上流のプロモーター領域と、開始コドンと第一エキソンの一部を含む2つの領域のメチル化レベルの解析を行った。低温処理によって多くのメチル化が解除されていたが、(gen)-CSではCSと比べ低温処理によってもメチル化レベルの低下が小さい領域があることが判明した。
２）ミトコンドリア「春化センサー遺伝子」の同定
CSおよび(gen)-CSのRNAを用い、RNA-seq解析により、両系統から網羅的に発現遺伝子断片のリードを得た。まず、得られたリードをパンコムギ完全長cDNA配列データにあてた。cDNA配列にヒットしないリードはミトコンドリアゲノム由来の遺伝子断片であるとし、そのリードをCSのミトコンドリアゲノム配列およびAe. geniculata ミトコンドリアゲノム配列をリファレンスとしてあてることにより、春化によって発現するそれぞれのミトコンドリアゲノム領域を推定した。その結果、キメラ構造かつ塩基配列の一部が重複するorf11（CSミトコンドリアゲノム由来）及びorf11’（(gen)-CSミトコンドリアゲノム由来）が存在することを見出した。モチーフ検索及び膜タンパク質判別から、orf11及びorf11’共にPhotosystem IpsaA/psaBタンパク質のモチーフをもち、かつ膜タンパク質をコードする新規遺伝子であることが予測された。
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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
予定通り、順調に進んでいる。ただし、候補遺伝子が確かなものであるか、いまだ確証は得られていない。また、Ae. geniculata細胞質は多くのコムギ品種に雄性不稔を誘発するため、同様に花成遅延の効果のあるAe. mutica細胞質置換系統の解析も視野に入れる。
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| Strategy for Future Research Activity |
「春化センサー遺伝子」候補遺伝子の発現解析を行い、「春化センサー遺伝子」が確かなものであることを確認するとともにその機能を推定する。また、細胞質置換系統および正常細胞質系統のVRN1遺伝子のヒストンのメチル化程度をChIP解析により明らかにし、ミトコンドリア「春化センサー遺伝子」の何らかの作用により，VRN1遺伝子のエピジェネティック状態の春化による解除が阻止されることを明らかにする。
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