| 研究課題/領域番号 |
16K08141
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| 研究機関 | 基礎生物学研究所 |
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研究代表者 |
栂根 美佳 基礎生物学研究所, 共生システム研究部門, 特別協力研究員 (90625592)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 核内倍加 / イネ |
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| 研究実績の概要 |
核内倍加は一部の体細胞が核DNA量を倍加させる現象で、多くの被子植物に見られる。申請者はシロイヌナズナの倍加関連因子として知られるサイクリンA2 (CYCA2)が欠損すると、通常は核内倍加を起こさないイネが倍加を起こすことを明らかにした。シロイヌナズナとイネの間にはCYCA2に関連する異なる倍加制御のメカニズムがあると考えられるが、イネcyca2変異体は2Cと4Cの細胞だけからなることから（G2期の延長）、他の因子が8C以上の細胞が生じるのを抑制していることが示唆される。そこでイネ倍加変異体に加えて、環境因子など外的要因によって倍加細胞が誘導される現象を利用することによって核内倍加に関わる分子機構の解明を目指す。
（１）イネCYCA2の発現時期と組織特異性を同定するために、CYCA2プロモーター下に蛍光タンパク質を連結させたベクターを導入したイネ形質転換体を作出した。
（２）これまでに8C以上の細胞を生じるイネ変異体が得られなかったことから、イネの倍加抑制には複数の因子が関わっている可能性がある。放射線変異体系統では遺伝子の大規模欠損が起きているため、これまでに得られなかった変異体を単離することが期待できる。そこで核内倍加で生じると考えられる形質を示す放射線変異体系統を入手し、解析を行うこととした。
（３）マメ科植物に寄生する根粒菌や、多くの陸上植物に感染するアーバスキュラー菌根菌の感染が宿主植物に核内倍加を誘導することが知られている。アーバスキュラー菌根菌を感染させたイネの細胞に巨大化した核を観察することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
他研究機関への移動（転職）を年度内に行った。その際に植物の育生他、実験の大部分を一時停止することになった。また新しい研究環境での設備整備にも時間を要した。
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| 今後の研究の推進方策 |
（新規倍加変異体の単離）
これまでに8C以上の細胞を生じるイネ変異体が得られなかったことから、イネの倍加抑制には複数の因子が関わっている可能性がある。放射線変異体系統では遺伝子の大規模欠損が起きているため、これまでに得られなかった新規変異体を単離することが期待できる。イネ放射線変異系統から核内倍加によって生じると考えられる形質（広葉、細葉）の変異系統を複数入手したので、ホモ系統を単離後に核相を調べる。倍加変異体が得られた場合には原因遺伝子の同定を行う。
（環境因子による倍加誘導の解析）
マメ科植物に寄生する根粒菌や、多くの陸上植物に感染するアーバスキュラー菌根菌の感染が宿主植物に核内倍加を誘導することが知られている。アーバスキュラー菌根菌を感染させたイネの細胞に巨大化した核を検出できたので、巨大化細胞の核相を調べる。DNA量が増加していた場合には、免疫染色もしくはFISH法により染色体数を同定する。さらに巨大化細胞において核内倍加が生じていた場合には、発現解析を行い核内倍加の誘導をイネで抑制している因子を同定する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
他研究機関への移動（転職）を10月に行ったため、植物の育生他、実験の大部分を一時停止することになり研究計画に遅れを生じた。また新しい研究環境下での実施にあたり一部の研究計画に変更が生じた。
平成30年度からはエフォート値を上げることが可能となり、新たな研究計画を予算範囲内で実施していく。
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