キク花芽分化の日長応答性を決定するアンチフロリゲン遺伝子の発現調節機構の解明

阐明决定菊花花芽分化光周期响应的抗成花基因表达调控机制

• 批准号: 21K05588
• 负责人: 中野 善公
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 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-21K05588/
• 关键词: キク; 日長反応; 開花抑制; 花成; 光周性花成; 開花; アンチフロリゲン

短日植物であるキクの光周性花成を制御する鍵遺伝子である「アンチフロリゲン」について、日長応答性を担う遺伝子上流の発現調節領域に着目し、その発現機構を明らかにする。長日条件のキクの葉においてアンチフロリゲンの発現が誘導される機構を明らかにすることで新規な学術的知見となり、ひいては実用技術の提案が可能となる。本応募課題ではAFT遺伝子近傍の日長応答配列の同定と、それに作用し発現を制御する転写因子の解明に取り組み、光周性花成の理解を深めることを目的とする。昨年度にAFT遺伝子上流領域の2700塩基のうち、2か所（それぞれ約100塩基）が日長応答に必要であることを明らかにしている（未発表）。R4年度はAFT遺伝子上流領域の欠損部位をずらし、レポーターとしてGUS遺伝子に融合させた組換え体を7コンストラクト、各10系統程度を作出した。レポーターとしたGUS遺伝子の日長応答性をqRT-PCRで解析した。2か所あるそれぞれの応答領域について40塩基程度にまで絞り込み、領域内の転写因子の結合候補部位の探索を行った。それぞれの応答領域を2反復、もしくは3反復で組み込んだ酵母とキクcDNAを用いてワンハイブリッドスクリーニングを実施した。約200万のキクcDNAライブラリから応答領域に結合する可能性のある遺伝子断片を保持する組換えコロニーを50程度取得し、シーケンス解析のためのプラスミド単離を行った。

对于短日照植物菊花中控制光周期开花的关键基因“antiflorigen”，我们将重点关注负责光周期响应的基因上游的表达调控区域，并阐明其表达机制。阐明长日照条件下菊花叶片中抗成花素表达的诱导机制将提供新的学术知识，进而使提出实用技术成为可能。本申请的目的是鉴定AFT基因附近的光周期响应元件，并阐明作用于其并控制其表达的转录因子，以加深我们对光周期开花的认识。去年，我们发现 AFT 基因上游区域的 2,700 个碱基中的两个（每个约 100 个碱基）是光周期响应所必需的（未发表）。在R4年，我们通过移动AFT基因上游区域的缺失位点并将其与作为报告基因的GUS基因融合，创建了7个重组构建体，每个重组构建体大约有10个系。通过 qRT-PCR 分析用作报告基因的 GUS 基因的光周期响应性。他们将两个响应区域缩小到约 40 个碱基，并在这些区域内寻找转录因子的潜在结合位点。使用每个响应区域包含两个或三个重复的酵母和菊花 cDNA 进行单杂交筛选。从约200万个菊花cDNA文库中获得约50个携带可能与响应区结合的基因片段的重组菌落，并分离质粒用于序列分析。