| 研究領域 | 植物の成長可塑性を支える環境認識と記憶の自律分散型統御システム |
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| 研究課題/領域番号 |
16H01472
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| 研究機関 | 京都産業大学 |
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研究代表者 |
木村 成介 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (40339122)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 表現型可塑性 / 栄養繁殖 / 再生 / 葉 / 異形葉性 / 水草 |
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| 研究実績の概要 |
1. Rorippa aquaticaのゲノム解析
本年度は、R.aquaticaのゲノム配列解読を試みた。R. aquaticaのゲノムDNAをIlluminaおよびPacBioプラットフォームでシークエンスした。得られたリードのハイブリッドアセンブリにより、1,797本の配列からなるゲノムサイズ440Mbpのドラフトゲノムが得られた。ドラフトゲノムのN50は1.3Mbp、最長配列は8.9Mbpであった。k-mer頻度分析から推定されるゲノムサイズは450Mb前後であり、今後の解析に十分なゲノム配列情報が得られたと判断できた。イヌガラシ属の基本染色体数は8である。R. aquaticaの染色体数は30本であるが、細胞遺伝学的な解析から、染色体が倍加したあと、一部の染色体が融合することで30本になっていることを確かめた。
2. 環境刺激による葉の形態制御や再生過程のトランスクリプトーム解析
これまでにおこなったトランスクリプトーム解析により、フィトロム相互作用因子の一種であるPIL1の発現が葉形変化に相関していることがわかっていた。RT-PCRによりPIL1などの発現解析をしたところ、温度に応答して発現が変動していることがわかった。また、R. aquaticaの葉形変化の程度が異なる2つの地域系統では、暗所への応答やフィトクロム相互作用因子により制御されるオーキシンへの応答が大きく応答が異なっていた。現在、PIL1などのペプチド抗体を作成中である。葉断面からの再生過程についても経時的なトランスクリプトーム解析を行なった。R. aquaticaは、葉の断片の基部側の断面からのみ再生し、先端部側からは再生しない。基部側と先端部側で比較トランスクリプトーム解析をおこなったところ、基部側でのみ再生に関わる遺伝子群の発現が誘導されていることがわかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今後の解析に必要となるゲノム配列解読を終えることができた。すでにトランスクリプトーム解析のデータは得られており、現在詳しい発現解析を実施しているところである。研究計画で実施する予定であるエピジェネテックな解析についても、バイサルファイトシークエンスのライブラリ作成にはいっており、概ね順調に進んでいるといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
R.aquaticaのゲノム情報が得られたことで、今後ChIP-seq法によるヒストン修飾の解析や、バイサルファイトシークエンス法によるDNAメチル化解析などが可能になった。現在、温度変化にともなうDNAメチル化の変動と、葉断面からの再生過程におけるDNAメチル化の変動について全ゲノムバイサルファイトシークエンス法による解析を始めたところである。今後、トランスクリプトーム解析の結果と統合的に解析することで、ヒストン修飾やDNAのメチル化と転写制御との関係を明らかにしていきたい。
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