計画研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
本研究組織では、アブラナ科植物の自家不和合性を人為的に制御し、インセスト回避に関わる分子機構を明らかにする。また、自家不和合性に関連した雌雄間の相互作用が同一種内で生殖隔離を生みだしている現象について、これを制御する遺伝子の機能と進化を調べることにより、「遺伝子機能の多様化」との関連を明らかにする。さらに、イネを用いて雄性生殖器官特異的低分子RNAを網羅的に解析することにより、「エピジェネティックな制御」による雌雄間での「ゲノム・遺伝子相関」に関わる分子の相互作用の理解を目指す。平成23年度は、以下の3つのプロジェクトについて、基盤となる実験を開始した。「シロイヌナズナを用いたインセスト回避機構解明」については、ハプロタイプBにおいて、突然変異により機能喪失している内在SRKの特徴について調査し、コード領域内の突然変異を明らかにした。今後は、変異を修復した正常型SRKをハプロタイプBシロイヌナズナに遺伝子導入することで自家不和合性が復元するかを調査する。「同一種内異種ゲノムが引き起こす新規生殖隔離遺伝子の実態解明」に関しては、Brassica rapaの同一種内新規生殖隔離に関わると考えられる柱頭側認識因子(SUI)、花粉側認識因子(PUI)について、相補性試験のための形質転換体を作出した。来年度以降、表現型の調査を行う。発現解析の結果、SUIは柱頭特異的、PUIは菊特異的な発現を示すことが分かり、また、PUIはゲノム中に重複していること明らかになった。「雌雄ゲノム・遺伝子相関因子の網羅的解析」については、イネ葯の発達ステージを4ステージに区分し、15～30塩基長のRNAを単離し、次世代シーケンサーに供試した。その結果、繭において全部で約4千万個のRNA塩基配列情報を獲得した。
2: おおむね順調に進展している
「シロイヌナズナを用いたインセスト回避機構解明」「同一種内異種ゲノムが引き起こす新規生殖隔離遺伝子の実態解明」「雌雄ゲノム・遺伝子相関因子の網羅的解析」の3つのプロジェクトに関して、それぞれ基盤となる実験を開始することができ、来年度に向けた研究基盤を作ることができたため。
今後の研究として、「シロイヌナズナを用いたインセスト回避機構解明」については、変異を修復した正常型SRKをハプロタイプBシロイヌナズナに遺伝子導入することで自家不和合性が復元するかを調査する。「同一種内異種ゲノムが引き起こす新規生殖隔離遺伝子の実態解明」に関しては、形質転換体の表現型調査を行い、高感度マッピングを行うとともに、様々なB.rapa系統を用いた多型解析を行い、遺伝子進化を考察する。「雌雄ゲノム・遺伝子相関因子の網羅的解析」については、得られた塩基配列情報をバイオインフォマティックス解析し、雌雄ゲノム・遺伝子相関因子のエピジェネティック制御に関する情報基盤を構築する。
すべて 2012 2011
すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (16件) 図書 (3件)
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