| 研究領域 | 植物新種誕生の原理―生殖過程の鍵と鍵穴の分子実態解明を通じて― |
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| 研究課題/領域番号 |
17H05831
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
池田 美穂 (樋口美穂) 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10717698)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 転写制御 / 胚乳発生 / 種皮形成 / 胚発生 / 植物 / 遺伝子発現制御 / 発生・分化 / 転写因子 / エピジェネティクス / 胚乳 / 種子形成 / 発現制御 |
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| 研究実績の概要 |
平成30年度は平成29年度までに解析していた受精非依存的に胚珠が肥大するキメラリプレッサーの元となる転写因子のうち、特にESP3に着目した研究を遂行した。
まず、ESP3キメラリプレッサー植物体の胚珠肥大メカニズムを明らかにするため、Pro35S:ESP3SRDXの未受精で肥大した胚珠をサンプリングし、トランスクリプトーム解析を実施したところ、Pro35S:ESP3SRDXの未受精で肥大した胚珠における遺伝子発現パターンは野生型の受精後の胚珠と類似していることがわかった。さらに個別の遺伝子発現について解析を行ったところ、受精後に発現する糖代謝関連遺伝子がPro35S:ESP3SRDXにおいては未受精胚珠でも発現していた。そこで、Pro35S:ESP3SRDXの未受精胚珠の糖分析を行ったところ、受精後に蓄積するヘキソースやスターチなどが未受精でも蓄積しており、この糖の蓄積が胚養育能力と関連している可能性が考えられた。
一方で、ESP3の本来の機能を明らかにするため、ESP3のゲノム領域（5’上流3 kbpから終止コドンまで）にGFPを融合したコンストラクトを導入した胚珠を解析した結果、 ESP3は受精後の胚乳で特異的に発現することがわかった。しかし、母由来・父由来ゲノムからの発現を確認したところ、ESP3は両親由来のゲノムから発現することがわかり、直接インプリンティングされている遺伝子ではないことが示唆された。また、ESP3は過剰発現時にも未受精での胚珠肥大を誘導したことから、胚珠発生をポジティブに制御する因子であることがわかった。
これらの結果から、ESP3は本来、受精後の胚乳で発現し、胚珠への糖蓄積をポジティブに制御することで、種皮の形成・胚の養育に関与する因子である可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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