| 研究課題/領域番号 |
21K15164
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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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小区分45040:生態学および環境学関連
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| 研究機関 | 滋賀大学 |
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研究代表者 |
西尾 治幾 滋賀大学, データサイエンス学系, 助教 (60802593)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 植物の環境記憶 / エピゲノム / トランスクリプトーム / 進化 / ヒストン修飾 / 季節適応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物が本来生育する自然環境下での遺伝子機能の解明は、現代の生物学が抱える大きな課題である。近年、植物を用いた自然環境下での季節的な遺伝子制御の研究から、抑制型ヒストン修飾が遺伝子発現変化を記録し、結果として植物が経験した環境の記憶として働くことがわかってきた。このヒストン修飾による遺伝子発現記憶の仕組みは、生物進化の過程で、いつ、どのようにして生じたのであろうか。本研究は、ヒストン修飾による季節的な遺伝子制御の進化プロセスを明らかにすることを目的とする。そのために、進化的系譜を代表する複数植物種の、抑制型および活性型ヒストン修飾の季節変化をゲノムワイドに調べ、遺伝子の制御様式を種間で比較する。
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| 研究成果の概要 |
研究代表者は、ヒストン修飾による遺伝子発現記憶の仕組みの進化プロセスを明らかにするため、進化的系譜を代表する複数植物種（被子植物のハクサンハタザオ、ヤブツバキ、裸子植物のアカマツ、小葉植物のクラマゴケ、大葉シダ植物のコシダ、コケ植物のオオジャゴケの6種）について、兵庫県多可郡多可町の思出川沿いに生育する自然個体を対象として、定期的なサンプリングおよび分子実験を行った。そしてバイオインフォマティクス解析により、各植物のヒストン修飾の季節ダイナミクスを調べた。特にハクサンハタザオにおいて、発現が活性化している遺伝子群の進化的な古さが、季節によって異なることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物が外部環境の変化を感知・記憶して遺伝子の働きを調節する仕組みの解明は、環境変動の激しい現代において、安定した作物生産につながる課題である。本研究における多様な植物を対象とした自然環境下における遺伝子制御の解明は、モデル植物を用いた室内研究からは得ることができない、新しい調節機構の発見や既知の仕組みの野外検証につながる。
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