2021 Fiscal Year Annual Research Report
アブラナ科植物における優劣性制御機構および起源の解明
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19K06781
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
和田 七夕子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50379541)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遺伝子発現 / 優劣性 / 自家不和合性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）在来ナタネにおける優劣性機構の解明
アブラナ科の花粉側因子における優劣性を制御する低分子RNAについて、塩基置換の影響を検討した。改変型低分子RNAを導入した形質転換在来ナタネは、本来抑制しない優性SP11を抑制した。この株を用いて、第二の標的配列と予想するSP11上流領域に存在する繰り返し配列についても解析を進めた。その結果、上流域にもDNAメチル化が見られた。次に、野生型ナタネにおける上流域のDNAメチル化状態の解析をおこなった。野生株のヘテロ体においては劣性SP11上流域のDNAメチル化が認められたが、優性アリル側にもDNAメチル化が認められた。そのため、劣性アリルにおいては二か所の標的配列のDNAメチル化が抑制に必要である可能性が予想された。
２）優劣性制御モデルの保存性の検証
アブラナ科に属するセイヨウミヤマハタザオにおける優劣性制御機構の解析を進めた。セイヨウミヤマハタザオにおいて、二種類の低分子RNAが見いだされ、これらと標的となり得るSP11との相同性を解析した。その結果、セイヨウミヤマハタザオにおける複雑な優劣性は、二種類の低分子RNAと標的SP11との間における相同性依存的モデルで説明できると考えられた。過去にナタネにおいて提唱した相同性依存的モデルが、セイヨウミヤマハタザオにおいても成立すると考えられた。また、セイヨウミヤマハタザオにおいて見出した低分子RNAは、セイヨウミヤマハタザオと同属であるアラビドプシス属ハクサンハタザオにおいて、優劣性制御に機能する低分子RNAと一致した。そのため、アラビドプシス属の優劣性機構はこの二種の共通祖先において獲得された可能性が予想された。また、花粉側因子の配列相同性依存的な優劣性制御機構は、アラビドプシス属とブラシカ属において共通であることから、アブラナ科に広く保存される可能性が予想された。
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[Journal Article] Homology-based interactions between small RNAs and their targets control dominance hierarchy of male determinant alleles of self-incompatibility in Arabidopsis lyrata,2021
Author(s)
Kobayashi, R., Yasuda, S., Ito, T., Wada, Y., Takayama, S.
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Journal Title
Int. J. Mol. Sci.
Volume: 22
Pages: 6990
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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