2020 Fiscal Year Research-status Report
Study of the mechanism of response to low potassium via modification of mRNA strucutres in plants
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18KK0426
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
西田 翔 佐賀大学, 農学部, 准教授 (40647781)
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2019 – 2021
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| Keywords | カリウム / 転写因子 / 選択的スプライシング / シロイヌナズナ / 栄養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、シロイヌナズナ由来の転写因子であるMYB59の機能解析を通して、植物の低カリウム（K）応答における遺伝子発現制御機構を明らかにするとともに、MYB59 mRNAにおけるエキソン構造調節を介した低K応答機構の詳細を明らかにすることを目的としている。
１．MYB59の遺伝子発現制御機構の解明：MYB59が転写制御する標的遺伝子を探索するために、Chip-SeqとRNA-Seqの統合解析を行うことを目的としている。今年度は、MYB59pro.:MYB59-GFPを導入した遺伝子組み換えシロイヌナズナ8系統の低K耐性および既知の標的遺伝子であるNPF7.3の発現量を調査することで、本解析に用いる系統の選抜を行った。また、Chip-Seqのための一連の実験系を確立し、Chip-PCRにより解析系が機能することを確認した。
２．MYB59におけるエキソン構造調節を介した低K応答の解明：低Kに応答してMYB59のエキソン構造が調節される意義を解明することを目的としている。低Kに応答したエキソン構造調節により増加するMYB59のmRNAアイソフォーム（MYB59α）は低K耐性に必要であるが、今回、K十分条件ではMYB59αは生育を阻害することが示唆された。一方、低Kに応答して減少するMYB59βは低K耐性を付与しないが、K十分条件において生育に影響を与えないことがわかった。これらのことから、MYB59αはK十分条件では生育を抑制するため存在量が低く抑えられているが、低K条件になるとエキソン構造が調節されることでMYB59αが増加し低K耐性が発現するものと考えられた。さらに、MYB59の下流遺伝子であるKトランスポーター遺伝子NPF7.3は、K十分条件では未知の転写因子により転写されていることも明らかとなった。以上の成果を渡航先の共同研究者と共有した。
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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
解析に必要な材料および実験系の確立を終えた。また、新たな知見も得られ、研究が進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．MYB59の遺伝子発現制御機構の解明
今年度選抜した遺伝子組み換え系統を用いてChip-Seq解析を行う。得られた結果をRNA-Seq解析結果と統合解析することで、MYB59が転写制御する下流遺伝子群を同定する。候補遺伝子のいくつかについてはMYB59による転写調節の再現性を実験的に確認するとともに、それらの変異体を入手する。また、渡航先での情報解析に備え方法論の確立を行う。
２．MYB59におけるエキソン構造調節を介した低K応答の解明
今年度得られた研究結果の再現性の確認を行う。また、Root split試験により、MYB59のエキソン調節は局所的に起こるのか、地上部を介して体系的に起こるのかどうかを調査する。以上の成果を論文として国際誌に投稿する。
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Research Products
(8 results)
