| 研究課題/領域番号 |
20K15553
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
李 超鋒 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (30866687)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | MiRNA sequencing / Degradome sequencing / Ectomycorrhiza / Populus tomentosa / RT-qPCR / Phenylpropanoid / Cenococcum geophilum / miRNA / 菌根形成 / 分子メカニズム / 遺伝子 / マイクロRNA |
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| 研究開始時の研究の概要 |
外生菌根菌と宿主樹木との菌根形成の分子メカニズムを明らかにするため、近年植物とECM菌の相互作用に重要な役割を果たすことが示唆されたmiRNAの菌根形成における生体内での機能を解明する。ポプラのmiRNA配列をデータベースから取得し、候補のmiRNAおよびターゲットとなる遺伝子を探索する。形質転換、CRISPR/Cas9ゲノム編集を用い、候補のmiRNAを過剰発現およびノックダウンしたポプラ変異体を作成する。これらポプラ変異体へのECM菌の接種、遺伝子発現解析、Degradation-Seq、タンパク質相互作用の解析等を駆使し、各miRNAが菌根形成にどのような役割を果たすかを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
miRNA-seqにより、Cenococcum geophilumに感染したポプラの根で発現が変動している51個のmiRNAとそれに対応する2043個のターゲット配列を同定した。次に、psRNATargetにより、51個のmiRNAの標的配列を予測した。miRNAs-seqとpsRNATargetによる予測はさらにデグラドームシーケンシングとRT-ｑPCRによって確認された。GOおよびKEGGエンリッチメント解析は発現が変動したmiRNAの標的遺伝子がフェニルプロパノイド生合成経路、イソキノリンアルカロイド生合成経路そしてアポプラスト経路などを通してECM共生系を制御していることを示している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
The research demonstrates that Populus miRNAs and their target sequences are essential to ectomycorrhizal symbiosis, which plays key roles in forest ecosystems and carbon cycle. The results may supply some new insights about how to manage and protect forests.
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