2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K08149
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
征矢野 敬 基礎生物学研究所, 共生システム研究部門, 准教授 (60532819)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 根粒共生 / 植物微生物相互作用 / ミヤコグサ / 器官形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、NIN転写因子によるLjLBD16-1の発現制御様式、また根粒原基形成過程におけるLjLBD16-1の機能とそのパラログ(LjLBD16-2)との使い分けについて発現制御の観点から解析を行った。
ChIP-seq解析の結果からNINはLjLBD16-1のイントロンに結合すると考えられた。NINが生化学的にLjLBD16-1イントロンに結合することを実証し、NIN結合部位を同定した。さらにGUSレポーターを用いた発現解析によってこのイントロンが根粒原基での発現に十分であることを示した。また、LjLBD16-1プロモーターの役割についても解析を行った。LjLBD16-1イントロンは根皮層細胞由来の原基で強い活性があり、プロモーターは原基基部の内皮、内鞘での発現に必要であることを明らかにした。LjLBD16-2についても上記と同様な解析を行ったところ、NINは生化学的にLjLBD16-2イントロンにも結合したが、LjLBD16-2は根粒原基での発現は認められなかったため、NINはLjLBD16-1を特異的に活性化すると考えられた。さらに、転写因子であるLjLBD16の機能抑制表現型を解析するため、優勢阻害効果を狙ってLjLBD16-1-SRDXをミヤコグサの根で過剰発現させたところ、側根の形成が抑制され、根粒の形成数も減少した。LjLBD16は側根及び根粒原基形成を正に制御すると考えられた。しかし、LjLBD16-1のプロモーター及びイントロンを用いて発現させた場合には期待される効果は得られず、根粒形成抑制がLBD16-1に特異的な効果であるかまでは判断できなかった。
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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
初年度で計画したNINによるLjLBD16-1の発現制御様式および根粒原基形成時におけるLjLBD16-1とLjLBD16-2の発現様式の違いの詳細を明らかにできた。一方、LjLBD16-1-SRDX過剰発現は根粒形成に抑制的に作用したが、この手法では根粒形成時におけるLjLBD16-1とLjLBD16-2機能特性の違いを明らかにできなかった。そのため、実施計画に従って、ゲノム編集によるLjlbd16-1変異体の作出に取り掛かっている。また、LjLBD16-1によるnin変異体の表現型抑制実験についても遂行過程にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では、RNAiあるいはゲノム編集によって作出した変異体を用いて、LjLBD16-1機能抑制の表現型を解析する。また、LjLBD16-1とNF-Yの相互作用について、遺伝学的、生化学的な手法を用いて解析を行い、これらが複合体として機能しているとする作業仮説を検証する。相互作用が確認された場合には、RNA-seq 解析などによって遺伝子発現制御の観点からも相互関係を見出すとともに、側根関連遺伝子と根粒形成時に発現する遺伝子の発現変動の相関について解析を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度は購入予定であった観察装置を次年度に変更したため、未使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度未使用額と次年度請求額を合わせて研究遂行のために消耗品、旅費等に使用する予定である。
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