ストレス応答欠如による根の伸長阻害を回復した突然変異植物の遺伝子機能解析

因缺乏胁迫反应而从根伸长抑制中恢复的突变植物的基因功能分析

基本信息

批准号：
21K05524
负责人：
金俊植
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

この研究の目標は、3つのnobiro変異系統の原因変異を単離し、その分子生物学的メカニズムを解明することです。今年度は、①前年度に発見されたnobiro1原因変異候補を証明するために多重変異株を作成し、②nobiro9の原因遺伝変異を探索して多重変異株を作成し、そして③「先進ゲノム支援」の支援を受けて、本課題の対象ではないnobiro系統の原因変異を発見しました。① nobiro1原因変異の候補を証明するために、bz1728とnobiro1を含む三重機能欠損変異株bz1728nbr1を作成しました。そのために、T-DNA挿入によるnobiro1単一機能欠損変異株とbz1728の交雑、またはnobiro1遺伝子をターゲットにしたbz1728植物へのCRISPR/Cas9ゲノム編集を行いました。bz1728nbr1の根の伸長成長をbz1728やnobiro1単一変異株と比較することで多重変異の効果を評価しました。その結果、bz1728nbr1の根はbz1728よりも長く、nobiro1と同程度の伸長成長を示したため、発見した遺伝変異が単一原因変異であることが証明されました。② nobiro9についても、nobiro1と同様の研究を行いました。その結果、三重変異株bz1728nbr9の根はbz1728よりも長かったものの、nobiro9よりも短い伸長成長を示しました。この結果から、nobiro9の原因変異は単一（nbr9-1）ではなく、他の原因変異も存在することが示唆されました。③本研究課題を基盤に、先進ゲノム支援の支援を受けて、他の7つのnobiro系統の原因遺伝変異を探索しました。その結果、5つのnobiro系統から論理的に合致する原因変異を発見しました。

本研究的目的是分离三种 nobiro 突变株的致病突变并阐明其分子生物学机制。今年，我们将（1）创建一个多重突变菌株来证明去年发现的 nobiro1 致病突变候选者，（2）通过寻找 nobiro9 的致病基因突变创建一个多重突变菌株，以及（3）“高级”基因组支持” 在的帮助下，我们发现了 nobiro 菌株的致病突变，但这不是本项目的主题。 ① 为了证明nobiro1致病突变的候选者，我们创建了包含bz1728和nobiro1的三功能缺失突变株bz1728nbr1。为此，我们通过T-DNA插入将bz1728与nobiro1单功能缺失突变体杂交，或对针对nobiro1基因的bz1728植物进行CRISPR/Cas9基因组编辑。我们通过比较 bz1728nbr1 与 bz1728 和 nobiro1 单突变体的根伸长生长来评估多个突变的影响。结果，bz1728nbr1的根比bz1728的根更长，并且表现出与nobiro1相同的伸长生长，证明所发现的基因突变是单一致病突变。 ② 我们对 nobiro9 进行了与 nobiro1 相同的研究。结果，三重突变体bz1728nbr9的根比bz1728长，但伸长生长比nobiro9短。这些结果表明nobiro9的致病突变不是单一突变（nbr9-1），而是还存在其他致病突变。 ③ 基于该研究项目，我们在 Advanced Genome Support 的支持下，在其他 7 个 nobiro 菌株中寻找了致病基因突变。结果，我们在五种 nobiro 菌株中发现了逻辑上一致的致病突变。