| 研究課題/領域番号 |
16K18667
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
西田 翔 中央大学, 理工学部, 助教 (40647781)
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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 | 植物栄養 / 環境応答 / エキソン |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、これまでに研究代表者がバイオインフォマティクス解析により独自に見いだしてきた、無機栄養欠乏に応答してｍRNAのエキソン構造が変化するシロイヌナズナ由来の遺伝子群を対象に、無機栄養状態に応答してエキソン構造が変化することの生物学的意義を明らかにし、「エキソンの組合せ制御」という植物の新しい栄養応答機序を立証することを目的としている。
（１）カリウム欠乏に応答してエキソンの構造が変化する転写因子遺伝子「MYB59」を中心に、次年度以降の解析に必要な各種遺伝子組換え植物を入手、および作成を行った。具体的には、MYB59のノックアウト植物を入手し、ホモ系統を確立した。また、MYB59から転写されるエキソン構造の異なる３種類のアイソフォームをそれぞれクローニングし、それらを植物導入用ベクターにサブクローニングした。そして、それぞれのアイソフォームをアグロバクテリウムを用いてMYB59のノックアウト植物および野生株に導入した。得られた遺伝子組換え植物について、安定して導入遺伝子が発現する組換え体を選抜し、ホモ系統の確立を進めた。
（２）各種栄養欠乏に応答してエキソン構造が変化するMYB59以外の遺伝子（カイネース、転写因子、SNAREタンパク質遺伝子等）の変異体を入手し、ホモ系統の確立を進めた。
（３）本研究課題に関係する成果を、国際誌であるThe Plant Journalと国内誌である日本土壌肥料学雑誌にそれぞれ一報ずつ発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度では、平成29年度以降の解析に必要な遺伝子組換え植物を全て作成する予定であったが、現時点で３ヶ月ほど作成が遅れている。これは研究代表者の異動に伴い、実験環境の立ち上げにより時間をロスしたことが原因であった。現在は本研究課題を行うための環境は十分に整っており、課題を遂行する上での問題は無い。今後必要な遺伝子組換え植物の作成を急ぐ。
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| 今後の研究の推進方策 |
（１）前年度に引き続き、必要な遺伝子組換え植物の作成を行う。MYB59のノックアウト植物、およびMYB59のアイソフォームを過剰発現する遺伝子組み合え植物をカリウム欠乏下で栽培し、根、地上部における生長量、およびミネラル濃度を野生型と比較する。これにより、カリウム欠乏下におけるMYB59、およびMYB59のアイソフォームの生理学的重要性を検証する。
（２）MYB59は転写因子であることから、MYB59の機能の変化に伴い、下流の遺伝子発現パターンが変化することが予想される。そこで、MYB59のノックアウト植物、およびMYB59のアイソフォームを過剰発現する遺伝子組み合え植物を対象にRNA-Seq解析を行い、全遺伝子発現パターンを野生型植物と比較する。そして、統計解析を通して、MYB59やそれぞれのアイソフォームのノックアウトが生理学的にどのような影響を与えうるのかを考察する。
（３）本年度収集した、各種栄養欠乏に応答してエキソン構造が変化するMYB59以外の遺伝子の変異体について、ホモ系統を確立し、栄養欠乏下における生長量および植物体中のミネラル濃度を野生型植物と比較することで、栄養欠乏応答への関与を調査する。
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