2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of a host defense mechanism acquired by the evolutionary arms race between genome and transposable elements
| Project/Area Number |
18K05579
|
|---|
| Research Institution | Kindai University |
|---|
Principal Investigator |
築山 拓司 近畿大学, 農学部, 准教授 (00423004)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷坂 隆俊 吉備国際大学, 農学部, 教授 (80026591)
奥本 裕 摂南大学, 農学部, 教授 (90152438)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 転移因子 / イネ / エピジェネティック |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、イネの転移因子mPingおよびPingを抑制する遺伝要因を同定・単離することで、進化的軍拡競争における宿主ゲノムの転移因子への対抗手段の一端を明らかにし、得られた知見を新たな育種技術の開発に利用しようとするものである。
これまでの研究から、イネ熱帯ジャポニカ品種OiranにおけるmPingの不活性化は、Pingのプロモーター領域が高度にメチル化されることで、Pingが全身的に発現抑制されたことに起因することが明らかになった。また、OiranにおけるPingのエピジェネティックな不活性化には位置効果が関与している可能性が示唆された。そこで、令和2年度は、7つのPing（Ping-G1-G7）を有し、mPingが転移している温帯ジャポニカ品種銀坊主と、1つのPing（Ping-N）を有し、mPingの転移がみられない温帯ジャポニカ品種日本晴の交雑後代の中から、いずれかのPingのみをもつ系統を選抜した。これらの系統におけるPingの発現とmPingの転移を解析することで、Pingの発現が位置効果によって制御さているかを明らかにすることができる。
次いで、Pingをもたず、mPingの転移もみられないイネ品種台中65号にPingをアグロバクテリウム法で導入した形質転換体に用いて、転移因子の出現がどのような遺伝子発現変化を引き起こすかをRNA-seqによって解析した。その結果、Pingがイネゲノムに導入されることで、酸化還元関連遺伝子の発現が上昇することが明らかになった。このことから、宿主ゲノムは、転移因子に対する防御応答として酸化ストレス応答機構を活性化しているのではないかと考えられた。
上記の成果に加えて、日本晴に至るまでに育成された品種おけるmPing転移活性を解析することで、mPingは2つの段階を経て不活性化した可能性を提示した。
|
Research Products
(1 results)
