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2014 Fiscal Year Research-status Report

ヒメミカヅキモの性決定遺伝子から迫る、ストレプトファイツ植物の性決定

Research Project

Project/Area Number 26650147
Research InstitutionJapan Women's University

Principal Investigator

関本 弘之  日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsミカヅキモ / ストレプトファイツ / 性決定
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、CpMinus1遺伝子の発現レベルを変動させた形質転換体の状態をRNAseqにより解析することで、性決定に対する貢献を評価すること、もう一つの未知性決定遺伝子であるCpMinus2を発見することを目的としている。
本年度は、ヒメミカヅキモのヘテロ株のゲノム解読を進めるため、+型、-型両性のゲノムについて、PacBioを用いて、ゲノム配列を決定した。しかし、現時点で、IlluminaのデータとPacBioのデータの両方を使用できるハイブリットアセンブラーの開発がされておらず、以前としてscaffoldサイズは小さいままとなった。しかしながら、-型細胞特異的なContigを、CpMinus1以外に1つ見いだしており、全長クローニングを行いつつ、CpMinus2となりうるかを今後検討する。
CpMinus1については、cDNAをHSP70遺伝子プロモーターの下流で強制発現するようなコンストラクトを作製し、+株に導入し6株の形質転換体を得ている。そのうち、2株は+株と混合することで顕著に接合反応が進行し、-型との混合ではほとんど接合子を形成せず、あたかも-型細胞のような表現型を示したものの、残りの株では完全に性表現の転換は起こらなかった。遺伝子発現に用いたプロモーターが不適切であることが考えられてため、-型細胞のゲノム配列からCpMinus1遺伝子のプロモーターを含む領域を増幅し、新たな遺伝子導入用コンストラクトを作製した。
CpMinus1を導入することで、あたかも+型細胞のように振る舞うようになった1株を用いて、比較transcriptomeのためのデータを取得した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ゲノム解読については、相変わらずscaffold長がなかなか長くならず難航しているが、そんな中でもCpMinus2遺伝子候補を見いだすことには成功した。また、CpMinus1を導入した株について、比較Transcriptome解析を進めており、データ解析の準備まで進んでいる。全体としては、順調に推移していると思われる。

Strategy for Future Research Activity

ゲノム解読については、PAC BioデータとIlluminaデータのハイブリットアセンブラーの開発を待つことになるが、CpMinus2遺伝子候補については、全長クローニングを行い、構造と機能を解析する。
雌雄異株のオーストラリアシャジクモについて、株の状態がやや悪かったため、研究を中断していたが、新たに接合子から子孫株を単離し、比較RNAseqを行う。
CpMinus1を導入することで、あたかも+型細胞のように振る舞うようになった1株の比較transcriptome解析を進める。

Causes of Carryover

ハイブリッドアセンブラーの開発が進んでいないこともあり、scaffold長がなかなか長くならず、CpMinus2遺伝子候補を見いだすことには成功したものの、さらなる解析には着手出来ずにいる。また、雌雄異株のオーストラリアシャジクモについて、株の状態がやや悪かったため、比較RNAseqに進めなかったことも一因である。そのため、当初予定した費用を次年度以降に使用することとした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

CpMinus2遺伝子候補の全長クローニングと機能解析、オーストラリアシャジクモの比較RNAseq解析などに用いる。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] A Receptor-like kinase, related with cell wall sensor of higher plants, is required for sexual reproduction in the unicellular charophycean alga, Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex2015

    • Author(s)
      1. Hirano, N., Marukawa, Y., Abe, J., Hashiba, S., Ichikawa, M., Tanabe, Y., Ito, M., Nishii, I., Tsuchikane, Y., Sekimoto, H.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Detailed analysis on the parthenospore formation in Closterium moniliferum (Zygnematophyceae, Charophyta).2014

    • Author(s)
      Tsuchikane, Y., Nakai, A., Sekimoto, H.
    • Journal Title

      Phycologia

      Volume: 53 Pages: 571-578

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.2216/14-35R1.1

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ホモタリックなヒメミカヅキモにおけるCpMinus1相同遺伝子の機能解析2015

    • Author(s)
      土金勇樹、横山佳奈、鈴木穣、西山智明、関本弘之
    • Organizer
      日本藻類学会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-22
  • [Presentation] 自殖するミカヅキモにおける性決定遺伝子CpMinus1の機能解析2015

    • Author(s)
      横山佳奈、関本弘之、鈴木穣、西山智明、土金勇樹
    • Organizer
      日本植物分類学会
    • Place of Presentation
      福島大学(福島県福島市)
    • Year and Date
      2015-03-06 – 2015-03-08
  • [Presentation] ヒメミカヅキモの-型細胞ゲノム特異的遺伝子CpMinus1の機能解析2014

    • Author(s)
      小宮あゆみ、阿部淳、川井絢子、鈴木穣、豊田敦、藤山秋佐夫、大槻涼、土金勇樹、西山智明、関本弘之
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] ヒメミカヅキモの性フェロモンと結合するファシクリンIタンパク質の機能解析2014

    • Author(s)
      市原健介、滝口若菜、原真由美、土金勇樹、阿部淳、関本弘之
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] 接合藻ヒメミカヅキモにおけるホモタリズムの進化2014

    • Author(s)
      土金勇樹、西山智明、関本弘之
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] ヒメミカヅキモの-型細胞特異的な受容体型タンパク質の特性2014

    • Author(s)
      藤原安理、市川真知子、関本弘之
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] シャジクモ藻類ヒメミカヅキモにおける陸上植物特異的な転写因子の探索と発現解析2014

    • Author(s)
      川井絢子、阿部淳、鈴木穣、豊田敦、藤山秋佐夫、土金勇樹、西山智明、関本弘之
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14

URL: 

Published: 2016-05-27  

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