| 研究課題/領域番号 |
22KF0259
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| 補助金の研究課題番号 |
21F21083 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
中島 敬二 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80273853)
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| 研究分担者 |
LU YEN-TING 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2021年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
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| キーワード | ゼニゴケ / 生殖細胞 / 有性生殖 / 転写因子 / 進化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物における有性生殖の制御機構、特に配偶体世代（半数体世代）の性分化や生殖細胞形成の制御機構に対する理解は非常に遅れている。本研究課題では、モデルコケ植物であるゼニゴケと、モデル種子植物であるシロイヌナズナを比較解析することで、植物の性分化、特に配偶体世代における雌性分化と卵形成を制御する遺伝子群の同定と機能解析を行い、陸上植物の進化における性分化機構の保存性と多様性を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
ゼニゴケにおいて、常染色体上のMpFGMYB遺伝子が雌性分化を促進する。MpFGMYB遺伝子座にはアンチセンス非コードRNA遺伝子SUFが存在し、雄個体ではSUFが発現することでMpFGMYBの発現が抑制され、雄分化が促進される。MpFGMYBの誘導型過剰発現体を用いたRNA-seq解析から、雌の性染色体上に座乗し卵細胞で強く発現する遺伝子を同定した。この遺伝子を欠損させたゼニゴケ変異体は、卵前駆細胞に異常な分裂が起こり、成熟卵を形成しないことを見出した。この表現型は卵分化の主要な制御因子であるMpRKDを欠く変異体や、MpFGMYBの異所的発現で雌化させた雄個体の表現型と酷似していた。この結果は、当該遺伝子がMpFGMYBの下流で卵分化に機能する必須遺伝子であることを示すものであった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
FGMYB遺伝子の下流で卵成熟に機能する重要な遺伝子を同定することが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
当該遺伝子の機能を明らかにするため、蛍光タンパク質との融合タンパク質を発現する遺伝子コンストラクトを変異体背景に導入し。卵成熟の相補を確認するとともに、蛍光シグナルの局在から当該タンパク質の細胞内局在を明らかにする。本遺伝子の相同遺伝子が蘚類のヒメツリガネゴケゲノムに存在していることから、ヒメツリガネゴケにおいてもこの遺伝子のノックアウト変異株を作成し、雌性分化や卵成熟に異常が生じるかを確認する。
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