2021 Fiscal Year Research-status Report
エピジェネティックなトランスポゾン時空間特異的転移制御による果実発達機構の解明
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21K19113
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山根 久代 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80335306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 総一郎 京都大学, 農学研究科, 助教 (50827566)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / エピジェネティクス / 果実成熟 / トランスポゾン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最近、グローバルなDNAメチル化/脱メチル化が果実の成熟プログラムに関与することはトマトなど多くの果実で報告されている（Liu et al., 2015; Huang et al., 2019）。また、色素合成に関わるMYB遺伝子領域のトランスポゾン挿入ならびにそれに伴うDNAメチル化の変化が、ブドウなどの果実色変異の原因であることも知られている（Butelli et al., 2012; Castillejo et al., 2020）。一方、代表者らはブルーベリーの成熟におけるエピゲノム動態について研究を進める過程で、トランスポゾンがある特定の時期にある特定の器官で正確に切り出される、すなわち植物がトランスポゾンを正確に制御し、果実発達制御に利用していることを示唆する現象を発見した。
本研究の目的は、果実着色における時空間特異的トランスポゾン制御の関与の可能性を検証し、その制御メカニズムを明らかにすることである。
研究開始初年度は、①果実発達ならびに着色開始前後におけるDNAメチル化度合いの変動解析、②着色遺伝子近傍の配列解析、をおこなった。①については、果実発達ステージごとの果皮ならびに果肉からDNAを抽出しバイサルファイトシーケンシング解析をおこなった。その結果、果実発達に伴いメチル化度合いがグローバルに減少することを明らかにした。いくつかのRdDM遺伝子の発現が果実成熟に伴って低下することも明らかにした。②については、トランスポゾン様配列の一部を特定できたが、全配列決定には至らなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
着色遺伝子近傍にトランスポゾン挿入がおきていることを示唆する結果は得られたが、トランスポゾンの転移を確認するために必要なより広範囲の配列決定には至っていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
着色遺伝子近傍の配列を決定するため、NanoporeやPacbioによるロングリード配列の取得を試みる。
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| Causes of Carryover |
NanoporeあるいはPacbioによるロングリード配列取得に必要な高純度DNA抽出に時間を要したため、当該年度にロングリード配列解析を実施できなかった。そのため翌年度分として請求した助成金とあわせて次年度に実施する計画である。
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