Analysis of drought stress responses by the iChIP method to isolate transcriptional complexes in planta

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K15137
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Sato Hikaru 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任助教 (90756058)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: シロイヌナズナ / 環境ストレス / 乾燥ストレス / ABA / 転写制御 / エピジェネティック制御 / クロマチン高次構造 / 転写複合体

Outline of Final Research Achievements

Drought stress is one of the major environmental conditions which causes a crop yield reduction all over the world. Furthermore, it is known that the currently ongoing global warming would cause the severe drought stress conditions more frequently. Purposes of the project are (1) to reveal drought stress responses in plants which are regulated by a drought stress-inducible plant hormone abscisic acid (ABA) and (2) to develop an insertional chromatin immunoprecipitation (iChIP) method to isolate transcriptional complexes in planta using a model plant Arabidopsis thaliana. As a result of the iChIP, multiple candidate proteins were identified which regulate ABA biosynthesis during drought and salt stress. The novel molecular mechanisms we revealed in this project can include useful insights to generate drought stress tolerant crops in future.

Free Research Field

植物分子生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により開発された植物体から転写複合体を単離する手法であるiChIPは、ストレス応答の分野のみだけではなく、発生や生殖などに関わる遺伝子発現制御機構の研究分野にも適用可能な技術であり、今後多くの植物の分子生物学研究に役立つ方法だと言える。またiChIPを用いて新規ABA合成制御因子が数多く単離され、それぞれの乾燥ストレス応答機構が明らかになった。これらの実験結果は、どのようにすれば様々な作物種の乾燥ストレス耐性を向上させることができるか、多くの分子生物学的知見を含んでおり、社会的意義のある研究成果であったと言える。