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種内雑種を利用した対立遺伝子間の優劣に関わるDNAメチル化機構の解析

公募研究

研究領域植物の生殖におけるゲノム障壁成果分析
研究課題/領域番号 21024007
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

柴 博史  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (20294283)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2009年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードDNAメチル化 / 種内雑種 / 優劣性 / SNP / 対立遺伝子
研究概要

有性生殖によって生み出される子孫は、両親の持つ性質のいずれか一方のみを受け継ぐ場合が多く知られている。メンデルの「優性の法則」として知られる遺伝現象であるが、そのメカニズムは不明な点が多い。最近我々は、植物の受粉に関わる因子の研究を通じて、ゲノム塩基配列の変化を伴うことなく形質変異が生じることで優劣性を決定するという新しい優劣性決定機構を世界に先駆けて明らかにした。本研究では、対立遺伝子間の優劣に関わる新規ゲノムメチル化が、植物の他のアレル間の優劣性現象にも広く関与している可能性を考え、シロイヌナズナ種内雑種を例にして、最新のゲノム解析技術を駆使して上記現象の網羅的探索を行った。
Col-0株、C24株およびF_1雑種の実生からpolyA RNAを抽出し、次世代シークエンサーでその遺伝子発現を網羅的に解析した結果、Col-0株で21,482遺伝子、C24株で21,885遺伝子、F_1雑種で22,079遺伝子(Col-0株を雌ずい側にして交雑して得た個体)および22,247遺伝子(C24株を雌ずい側にして交雑して得た個体)が発現していた。得られたトランスクリプトームデータを基に遺伝子発現領域におけるCol-0株、C24株間のSNPsを検索し、多数のSNPsを明らかにした。このSNPsリストを用いて2つの親系統で共に発現を示すが、F_1雑種になるといずれかの親に由来する対立遺伝子のみが発現を示す遺伝子を探索することにより、F_1雑種において片側対立遺伝子発現を示す遺伝子を多数同定した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Trans-acting small RNA determines dominance relationships in Brassica self-incompatibility2010

    • 著者名/発表者名
      Tarutani Y.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 466 ページ: 983-986

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] pigenetic control of dominance relationships among self-incompatibilityal leles by DNA methylation2010

    • 著者名/発表者名
      Shiba H.
    • 雑誌名

      Plant Morphology

      巻: 22 ページ: 3-8

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Epigenetic control of dominance relationships among self-incompatibilityalleles by DNA methylation2010

    • 著者名/発表者名
      Shiba, H.
    • 雑誌名

      Plant Morphology (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel self-compatible lines of Brassica rapa L. isolated from the Japanese bulk-populations2010

    • 著者名/発表者名
      Isokawa, S.
    • 雑誌名

      Genes Genet.Syst. (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine-tuning of the cytoplasmic Ca^<2+> concentration is essential for pollen tube growth2009

    • 著者名/発表者名
      Iwano, M.
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 150

      ページ: 1322-1334

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Genome-wide analyses of allele-specific expression and DNA methylation in Arabidopsis thaliana2010

    • 著者名/発表者名
      Shiba H.
    • 学会等名
      21st International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-06-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナ種内雑種を利用した対立遺伝子間の優劣に関わるDNAメチル化機構の解析2010

    • 著者名/発表者名
      柴博史
    • 学会等名
      日本農芸化学会2010年度大会
    • 発表場所
      駒場(東京)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アブラナの自他認識におけるDNAメチル化の役割2010

    • 著者名/発表者名
      柴博史
    • 学会等名
      第18回農芸化学Frontiersシンポジウム
    • 発表場所
      千葉市
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 2種のシロイヌナズナエコタイプ間のメチローム・トランスクリプトーム比較解析2010

    • 著者名/発表者名
      柴博史
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本市
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Genome-wide analyses of allele-specific expression and DNA methylationin Arabidopsis species2010

    • 著者名/発表者名
      Shiba, H.
    • 学会等名
      Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology "RNA Silencing Mechanisms in Plants"
    • 発表場所
      Santa Fe, NM, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アブラナ科の自他認識機構 ~DNAメチル化の役割~2009

    • 著者名/発表者名
      柴博史
    • 学会等名
      (財)バイオインダストリー協会「未来へのバイオ技術」勉強会 月例会-植物エピジェネティクスの応用を展望する
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-10-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] S対立遺伝子の発現制御機構の解析からメンデルの優性の法則に迫る2009

    • 著者名/発表者名
      柴博史
    • 学会等名
      第73回日本植物学会シンポジウム「高等植物の生殖および初期発生研究の最前線」
    • 発表場所
      山形市
    • 年月日
      2009-09-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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