2016 Fiscal Year Annual Research Report
Screening for genes involved in the cold-induced organelle relocation using a T-DNA insertion library of the liverwort Marchantia polymorpha
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26840088
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
児玉 豊 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (00455213)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | オルガネラ / 植物細胞 / 葉緑体運動 / 低温定位 / 低温応答 / 寒冷定位 / フォトトロピン / T-DNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は、葉緑体の低温定位運動を消失したT-DNA挿入変異体ゼニゴケおよびEMS処理突然変異体ゼニゴケの表現型の解析および原因遺伝子の機能解析を中心に行った。
T-DNA挿入変異体ゼニゴケの低温定位運動以外の表現型を確認したところ、弱光に対する葉緑体の集合反応は正常であり、強光に対する葉緑体の逃避反応が完全に消失していた。既知の遺伝子群の発現量を確認したところ、既知遺伝子の発現量は正常であった。昨年までに候補原因遺伝子が見つかっていたため、簡便なゼニゴケ形質転換技術であるアガートラップ法（Plant Cell Physiol 2014, J Plant Res 2015, Plant Biotechnol 2015）を用いて、候補原因遺伝子をT-DNA挿入変異体ゼニゴケに導入し、相補実験を行った。しかし、表現型は戻らなかった。このT-DNA変異体ゼニゴケには、複数のT-DNAが挿入されていることがわかっており、まだ同定できていないT-DNA領域が存在すると考えられた。今後、次世代シークエンサーを用いて、これを探索する予定である。
EMS処理突然変異体ゼニゴケは、葉緑体の低温定位運動が完全に消失しており、葉緑体の逃避反応が起こりにくいことがわかった。一方、葉緑体の集合反応は正常であった。葉緑体運動に関わる既知の遺伝子群の配列を確認したところ、青色光受容体フォトトロピンの光受容ドメインであるLOV1ドメインに変異が導入されていることがわかった。
また、葉緑体の低温定位運動の制御には、アクチン繊維が関与することもわかった（PeerJ 2016）。
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