2020 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of evolutionary significance of T-DNA region conserved in cultivated species of sweetpotatoes for their evolution
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18K19209
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
竹本 愛子 (田中愛子) 名古屋大学, 生命農学研究科, 研究員 (90464148)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 伸和 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 教授 (50263744)
大谷 基泰 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (20223860)
中谷内 修 石川県立大学, 生物資源環境学部, 助教 (40227963)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 共生 / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、サツマイモゲノムに、病原性アグロバクテリウム由来の遺伝子配列が発見され、サツマイモの祖先種と考えられる一部の野生種と約300種の栽培種に広く保存されていることが明らかとなった。この遺伝子配列には、特定の微生物によって分解・資化される糖類化合物アグロシノピン生合成遺伝子IbACSが含まれており、サツマイモは本遺伝子を維持することによって土壌中の有用微生物との相互作用を促進し、悪条件での生長を可能にしていると推定された。本研究では、サツマイモ野生種および栽培種のIbACSによる生合成産物を分解・資化する微生物群を明らかにすること、また、その微生物がサツマイモ栽培種の生長に与える影響とそのメカニズムを分子レベルで明らかにすることを目指す。
昨年度までに、IbACS遺伝子を高発現させたタバコから、アグロシノピンA様物質を検出した。本年度は、NMR解析によってこの物質がアグロシノピンAであることを明らかにした。さらに、バイオアッセイ法を用いた実験により、この物質がアグロシノピンAとしての活性を持つことを明らかにした。また、これまでに、IbACS高発現タバコにおける根圈微生物への影響を調査するため、メタトランスクリプトーム解析を行い、IbACS高発現タバコで特異的に検出される新種のグラム陽性細菌を検出した。さらに、このグラム陽性細菌において高発現する新規糖トランスポーターを検出した。本年度は、このグラム陽性細菌がアグロシノピンAを資化することを明らかにした。
また、IbACS遺伝子のサツマイモにおける機能を明らかにするため、CRISPR/CAS9法により、サツマイモ品種花らんまんのIbACS遺伝子変異体を作出した。選抜された変異個体の表現形質を調査したところ、野生型個体と比較し、新鮮重の低下が認められた。
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