2012 Fiscal Year Annual Research Report
寄生植物コシオガマの寄生形質獲得に関わる遺伝子の同定
Publicly Offered Research
| Project Area | Genetic bases for the evolution of complex adaptive traits |
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| Project/Area Number |
23128513
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
吉田 聡子 独立行政法人理化学研究所, 植物免疫研究グループ, 上級研究員 (20450421)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 植物 / 寄生植物 / RNASeq / 遺伝子発現 / トランスクリプトーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多くの高等植物は自ら光合成により有機栄養をつくりだして生活するが、寄生植物は他の植物から栄養を奪って生育する特殊な生存戦略を獲得している。寄生植物は吸器と呼ばれる宿主への侵入器官を発達させ、宿主の根や茎に付着・侵入し、維管束系をつなげて栄養を吸収する。ハマウツボ科絶対寄生植物であるストライガやオロバンキは穀物や野菜に寄生するため、甚大な農業被害をもたらしている。しかし、植物寄生の分子メカニズムはまだほとんど分かっていない。
本研究では、ストライガと同じハマウツボ科に属するコシオガマの大規模トランスクリプトーム解析をおこない、寄生過程で発現する遺伝子を同定する。絶対寄生植物であるストライガ、また独立栄養植物を比較解析することによって寄生形質の獲得の進化の過程を明らかにする。さらに、逆遺伝学的手法を用いて寄生形質獲得の鍵遺伝子の同定を目指す。
本年度は、大規模トランスクリプトームにより得られた候補遺伝子について、機能解析を行った。コシオガマの吸器形成過程における吸器を経時的にサンプリングしてRNA抽出し、おけるマイクロアレイ解析およびRNASeq解析をおこなった。さらに、リアルタイムRT-PCRにて発現を確認した。ここでも寄生特異的に発現の確認ができた遺伝子は、全長cDNAの単離、プロモーター領域の単離をおこない、プロモーターGUSコンストラクトを作成し、コシオガマに毛状根形質転換することにより根の中での発現パターンを検証した。また、遺伝子配列をもとに、RNA干渉のコンストラクトおよび過剰発現コンストラクトを作成し、同様に毛状根形質転換によりコシオガマに導入し、宿主に寄生させ、寄生の表現型に変化が起こるかどうかを確かめた。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] The D3 F-box protein is a key component in host strigolactone responses essential for arbuscular mycorrhizal symbiosis.2012
Author(s)
1) Yoshida, S., Kameoka, H., Tempo, M., Akiyama, K., Umehara, M., Yamaguchi, S., Hayashi, H., Kyozuka, J., Shirasu, K.
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Journal Title
New Phytologist
Volume: 196
Pages: 1208-1216
DOI
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