2019 Fiscal Year Research-status Report
A study of mechanisms controlling transposable elements in plant gametophytes
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19K05967
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
深井 英吾 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00570657)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加賀 秋人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, ユニット長 (30391551)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | レトロトランスぽゾン / マメ科 / 生殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、植物の生殖細胞系列に存在する、トランスポゾンを抑制する機構を明らかにすることと、それをトランスポゾンがどのようにして克服し転移するのかを明らかにすることを目的としている。そこで、生殖細胞系列で転移する、マメ科のモデル植物ミヤコグサ内在のレトロトランスポゾンLORE1aを解析対象として用いている。また、同じくマメ科の作物であるダイズにおいて、生殖細胞系列で転移するトランスポゾンを同定することを目指す。今年度は以下の解析を行った。
（１）LORE1aの転写は花粉の発達ステージに依存している。また、花粉核のDNAメチル化パターンは花粉発達のステージにより変動する。そこで花粉発達に伴うLORE1aのDNAメチル化パターンの変動を解析するべく、発達初期の花粉粒、ならびに成熟花粉内の雄原細胞と栄養細胞を分取する実験系の構築を試みた。現在、前者の実験系構築の目処が立ったが、後者はまだそこに至っていない。今後、後者の条件検討を続けるとともに、前者を利用して、発達初期の花粉におけるLORE1aのDNAメチル化パターンを解析する。
（２）ダイズにおいて生殖細胞系列で転移するトランスポゾンを同定するために、DNAメチル化に必須な遺伝子の変異体を、ダイズ品種エンレイの変異誘導集団から選抜した。RNA-seqによるトランスクリプトーム解析の結果、変異体の花で転写レベルが上昇しているレトロトランスポゾンを同定した。今後、変異体におけるこのレトロトランスポゾンの転移の有無を解析するとともに、活性化したトランスポゾンが他にも存在するのか等を解析する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
成熟花粉内の２種類の細胞（核）の分取系構築が遅れているため、現在までの進捗状況をやや遅れていると判断した。一方、ダイズの解析は予想よりも順調に進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
LORE1aについては、まず花粉の小胞子期の核におけるDNAメチル化パターンを明らかにし、それを活性化・不活化状態の間で比較する。さらにそれらを、成熟花粉のDNAメチル化パターンと比較し、花粉発達に伴うDNAメチル化パターンの動態を明らかにする。
ダイズについては変異体の栽培個体数を増やし、変異表現型の解析や、現段階で活性化が起きたと期待されるレトロトランスポゾン以外にも、活性化されたトランスポゾンを探索するなどの解析を行う。予算上の都合がつけば、メチローム解析も行う。
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| Causes of Carryover |
今年度はダイズの研究が予想よりも進展したため、当初次年度に行う予定であったRNA-seq解析を前倒しで行うこととなり、20万円を前倒し支払い請求させていただいたが、年度後半に大学から教育研究活動等支援経費が15万円追加支給されたため、想定よりも多くの科研費が次年度使用額として残ることとなった。
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Research Products
(1 results)
