| 研究課題/領域番号 |
19K22430
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
柿本 辰男 大阪大学, 理学研究科, 教授 (70214260)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| キーワード | シロイヌナズナ / エコタイプ / 基本免疫 / GWAS / 成長 |
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| 研究実績の概要 |
種内には、いわゆる環境型（エコタイプ）が存在する。エコタイプ間でも交雑があるために遺伝的多型の拡散はあるが、拡散よりも環境への適合性による自然淘汰圧が高い場合にエコタイプが確立すると考えられる。シロイヌナズナは自家受粉を主とするので、変異遺伝子の地理的拡散速度は低く、エコタイプの確立が起きやすく、また、それぞれの地域で特定の遺伝子型が占有する可能性が高くなると考えられる。
植物は常に病原体の脅威にさらされており、感染の後、まずは特異性の低い基本免疫応答で対応する。病原体応答が強すぎると成長が阻害される。つまり、応答と成長のトレードオフが存在する。免疫反応と成長抑制の適切な比は、生息環境に依存する。どのような遺伝子変化でこの最適値を得ているのだろうか？ 本研究では、二つの方向からこの問題に取り組んでいる。一つ目は基本免疫応答による成長阻害の程度が大きいLerと小さいColの二つの系統間でのrecombinant inbred 系統(RI系統)を用いて二つの系統間で成長抑制に違いを生みだす原因遺伝子を見出す研究である。違いを生み出す染色体領域を第5染色体250kbの領域に限定していたが原因遺伝子の同定には難航している。二つ目は、ゲノム情報が公開された多数のエコタイプを用い、エコタイプ間の免疫応答による成長抑制の違いを利用し、基本免疫による成長抑制という表現型の違いを大規模に解析し、違いの原因遺伝子を同定しようとするものである。これまでに、約250系統のエコタイプを用いてフラジェリン断片による基本免疫による成長抑制を測定してGWAS解析し、染色体での相関がある領域が見出された。
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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
RI系統を用いた解析については、系統間の基本免疫応答による成長阻害の違いを生み出す領域が限定されたものの、特定遺伝子の同定には至っていない。また、GWAS解析については染色体領域との相関は見出されるが、生育環境との明確な関係は見出されていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
recombinant inbred系統を用いたLerとColの免疫応答による成長抑制の違いをもたらす遺伝子の特定に関しては、特定した染色体領域の個別の遺伝子の突然変異体の表現型を調べる。多くのエコタイプを用いた研究については、データの再現性を調べるとともに、生息環境と表現型の相関の解析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
多数のエコタイプを用いた研究において、さらに多くの系統を用いた実験が必要となったために、試薬などが必要である。
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