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2021 年度 研究成果報告書

植物の環境に応じた表現型可塑性におけるDNAメチル化の役割

研究課題

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研究課題/領域番号 19K06719
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

西村 泰介  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10378581)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードエピジェネティクス / DNAメチル化 / エピ変異体 / シロイヌナズナ / 表現型可塑性
研究成果の概要

DNAメチル化の変化によって環境応答や形態形成に関連する表現型を引き起こしたと考えられる3種類のエピ変異体の表現型解析と原因遺伝子の同定を行い、以下の成果が得られた。(1)脱分化・再生過程に関わる機能未知の新規遺伝子を見出した。この遺伝子は系統間で多様なメチル化パターンを示したことから、この過程で観察される系統間の違いを反映している可能性がある。(2)病原菌抵抗性を示すエピ変異体は感染時にのみ免疫関連遺伝子の発現が野生型より上昇していた。(3)オーキシン信号伝達に関連する葉の形態異常を示すエピ変異体では原因候補遺伝子を1番染色体と4番染色体上のそれぞれに2ー3遺伝子まで特定した。

自由記述の分野

植物分子生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで報告されているエピ変異体は自然界に存在するものや偶発的に得られたものがほとんどであった。本研究によりエピ変異体のリソースとしてエピジェネティック組換え自殖系統群を用いることで、特定の表現型を示すエピ変異体の単離が可能であり、このようなエピ変異体では表現型が安定に遺伝することから、連鎖解析で原因遺伝子座を特定できることが示された。また病原菌抵抗性を示すエピ変異体では病原菌に感染した時のみ免疫関連遺伝子の発現が野生型より高く、従来の突然変異体や遺伝子組換え植物のように常に免疫機能を改変させ通常の生育にも影響を及ぼす植物とは異なる特性をもつ植物を得られた。

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公開日: 2023-01-30  

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