イネ茎頂メリステムでの直接制御標的の同定によるフロリゲン機能の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15818
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 肥後 あすか 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 特任助教 (70812387)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 花成における遺伝子発現変動 / フロリゲン / 茎頂分裂組織 / ChIL-seq法 / Cel-seq2法

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、植物の地上部組織の幹細胞を含む茎頂分裂組織 (SAM)を短時間かつ高純度で単離することが可能であるイネを材料として、近年新たに開発された微小器官でのタンパク質-DNA間相互作用を検出する技術であるChIL-seq法および微量サンプルでのトランスクリプトーム解析が可能であるCel-seq2法を合わせて用いることで、SAMでの花成ホルモン (フロリゲン)の制御標的の網羅的な同定を行い、SAMでの花成誘導機構の詳細を明らかにすることを目指している。本年度は、単離したイネのSAMについてChIL-seq法の条件検討を進め、さらにCel-seq2法により1つずつの単離したイネのSAMについてトランスクリプトーム解析を実施した。トランスクリプトーム解析では、葉数を指標にして発達段階を区分し、花成前の各発達段階および花成後のイネのSAMを解析対象とした。彫られたシークエンス結果を詳細に解析することで、花成前後のSAMにおける遺伝子発現の詳細を明らかにすることが可能となる。見た目の発達段階 (葉数)だけでは、SAMの発生段階を正確に捉えることができないために、複数のSAMをまとめて解析すると、各発生段階のSAMの遺伝子発現情報を正確に得ることができない。本研究では1つずつのSAMについて発現解析を行っているので、花成に前後の遺伝子発現についてこれまで以上に高い解像度の情報を得ることができる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

花成前後のSAMについて詳細に遺伝子発現解析を計画に沿って行った。計画していた以上の時間的な解像度の解析を行った点で計画以上に進展していると言える。しかし、ChIL-seq法によるフロリゲンの制御標的の網羅的な同定について、実験系の検討を行った段階であり、申請内容にある実験を実施するに至ってはいない点で計画より進行が遅れているとした。

Strategy for Future Research Activity

花成前後のSAMにおける詳細な遺伝子発現データをすでに得たので、今年度はフロリゲン/アンチフロリゲンの制御標的を網羅的に同定するために、抗GFP抗体を用いたChIL-seq法の条件を確定し、実験を行う。少数のSAMでの解析が困難である場合は、解析するタイムポイントを絞って実験に用いるSAMの数を増やすことで対応する。

Causes of Carryover

6月から3月まで産前産後休暇および育児休暇を取得していたために研究に従事した期間が計画よりも短かったために、次年度使用額が生じた。研究実施期間が短かったために、研究の進行も研究より遅れているため、2019年度に実施する予定であった実験を次年度に行うことにした。