種内ナチュラルバリエーションを用いた植物プロモーターの進化的側面の解明

利用种内自然变异阐明植物启动子的进化方面

• 批准号: 21K06212
• 负责人: 山本 義治
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gifu University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06212/
• 关键词: シロイヌナズナ; ゲノム多型; TSS-seq; プロモーター比較; 部分転写ネットワーク; プロモーター進化; 環境適応; プロモーター; 比較ゲノム; 植物

申請時に終了していたはずのシロイヌナズナ４アクセションのTSS-seqデータのクオリティに不具合が見つかったのが昨年度である。そのため、材料としているシロイヌナズナ系統について新たに種子調製をし、４系統24サンプルすべて（４系統xストレス有り無しの２条件x３反復）について再度TSS-seq解析を行うことになった。今年度は前年度栽培開始していた植物個体からの種子調製が完了し、サンプル組織の収穫、RNA抽出、TSSタグライブラリの作成、そしてTSS-seqまでを実施した。TSS-seqにより得られた生シークエンスデータ（FASTQ）は、我々がCap Signatureと呼んでいるCap-Trapper法固有の特徴によりタグ配列をin silico精製したのち、リファレンスゲノム（Col-0）へマッピングし、遺伝子モデルとの対応付けを行った。念のためTSSの-1と-2のゲノム配列がGの場合とそうでない場合の２通りについてのマッピング結果をまとめた。これは発現量が微弱なTSSクラスター（＝プロモーター）がアーティファクトである可能性を吟味する際に用いる予定である。そして、まずはGenic Topプロモーターに含まれるタグを遺伝子モデルへ紐付けして遺伝子ごとの発現量を算出するところまでを行った。その後の解析はまだ途中であるが、いずれかの系統においてストレス応答性遺伝子のうち系統間に発現多型があるものに注目していく。系統間比較はストレス耐性２系統と感受性２系統の間の４通りで行い、４系統の一括解析はとりあえずは行わない。転写因子とその被制御遺伝子に注目した解析を行う予定である。CBFとZAT遺伝子に系統間の発現多型が生じており、発現多型を利用した部分転写ネットワーク同定はこのあたりから進めようかと考えている。

去年，拟南芥 4 号的 TSS-seq 数据在质量上发现了问题，该数据本应在申请时已完成。因此，我们决定以拟南芥品系为材料准备新的种子，并对4个品系的所有24个样品再次进行TSS-seq分析（4个品系×2个有和没有胁迫的条件×3个重复）。今年，我们完成了去年开始栽培的单株种子的制备，并进行了样品组织的收获、RNA提取、TSS标签库的创建和TSS-seq。 TSS-seq 获得的原始序列数据 (FASTQ) 在使用 Cap-Trapper 方法特有的特征（我们称之为 Cap Signature）对标签序列进行计算机纯化后映射到参考基因组 (Col-0)。与基因模型建立了对应关系。作为预防措施，我们总结了两种情况的作图结果，一种是 TSS -1 和 -2 的基因组序列为 G，另一种则不是。计划在检查表达水平较弱的 TSS 簇（=启动子）是人为因素的可能性时使用。首先，他们将 Genic Top 启动子中包含的标签与基因模型连接起来，并计算每个基因的表达水平。进一步的分析仍在进行中，但我们将重点关注任何在菌株之间具有表达多态性的菌株中的应激反应基因。品系间的比较将通过两个抗逆品系和两个易感品系四种方式进行，暂时不对这四个品系进行批量分析。我们计划针对转录因子及其调控基因进行分析。 CBF和ZAT基因的菌株之间存在表达多态性，我们正在考虑利用表达多态性来鉴定部分转录网络。

项目成果

Primary Metabolism and Transcriptional Regulation in Higher Plants

高等植物的初级代谢和转录调控

• DOI: 10.7831/ras.9.0_117
• 发表时间: 2021
• 期刊: Reviews in Agricultural Science
• 作者: Hayami Natsuki;Y. Yamamoto Yoshiharu
• 通讯作者: Y. Yamamoto Yoshiharu

Suppression of MYC transcription activators by the immune cofactor NPR1 fine-tunes plant immune responses

• DOI: 10.1016/j.celrep.2021.110125
• 发表时间: 2021-12-14
• 期刊: CELL REPORTS
• 影响因子: 8.8
• 作者: Nomoto, Mika;Skelly, Michael J.;Tada, Yasuomi
• 通讯作者: Tada, Yasuomi

Cryptic promoter activation occurs by at least two different mechanisms in the Arabidopsis genome

• DOI: 10.1111/tpj.15420
• 发表时间: 2021-08-02
• 期刊: PLANT JOURNAL
• 影响因子: 7.2
• 作者: Kudo, Hisayuki;Matsuo, Mitsuhiro;Obokata, Junichi
• 通讯作者: Obokata, Junichi

Efficient Agrobacterium tumefaciens-mediated stable genetic transformation of green microalgae, Chlorella sorokiniana

• DOI: 10.1007/s13205-021-02750-7
• 发表时间: 2021-03-26
• 期刊: 3 BIOTECH
• 影响因子: 2.8
• 作者: Sharma, Prabin Kumar;Goud, Vaibhab V.;Sahoo, Lingaraj
• 通讯作者: Sahoo, Lingaraj

Light- and tissue-dependent regulation of transcriptional start sites of HO1 in Arabidopsis thaliana

拟南芥中 HO1 转录起始位点的光和组织依赖性调控

• 发表时间: 2021
• 作者: Yingxi Chen;Nishimura K;Yamamoto YY;Masuida S
• 通讯作者: Masuida S