2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of DNA methylation-resistant promoter for long-term stable expression in horticultural plants
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20K21318
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
三柴 啓一郎 龍谷大学, 農学部, 教授 (70390888)
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2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / 遺伝子導入 / プロモーター / リンドウ / レタス / タバコ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モデル植物であるタバコでは、リンドウやレタスで認められた（非改変）35Sプロモーター配列のDNAメチル化が誘導されないが、その要因として、転写開始複合体がDNAメチル化誘導因子の結合を阻害している可能性が考えられた。そこで、35Sプロモーターの転写活性がタバコにおけるDNAメチル化の誘導に及ぼす影響を調べるために、35Sプロモーターのコア領域（-90～-1）を除いたΔcore、as-1エレメントに塩基置換を導入し転写活性を低下させたΔas-1、さらにas-1エレメントをNOSプロモーター由来のnos-1エレメントに置換したnos-1の、3種類の改変35Sプロモーターをタバコに導入した。T-DNAがシングルコピーで挿入された系統を選定して、バイサルファイト法により、導入した改変35SプロモーターのDNAメチル化を解析した。その結果、それぞれの系統で低頻度ながらDNAメチル化の誘導が認められた。
本研究の結果、タバコにΔcoreやΔas-1を導入した系統で、低頻度ながらDNAメチル化の誘導が観察されたことから、転写開始複合体の結合とDNAメチル化誘導の関連性が示唆された。一方、nos-1系統でDNAメチル化が認められた要因については、今後検証していく必要がある。昨年度までの研究で作出した、214bp断片のみを導入した組換えタバコでもDNAメチル化の誘導が認められたことから、T-DNA領域内の35Sプロモーター以外の配列が、DNAメチル化の誘導に関与する可能性は低いことが推定された。今後、モデル植物を用いて35SプロモーターのDNAメチル化誘導現象の機構解明を進めるためには、生育ステージによるDNAメチル化誘導の検証や、214bp領域に結合する因子の解析を行う必要がある。
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