接ぎ木接着に関わる二次代謝物の探索およびその機構解明

寻找与移植物粘附相关的次级代谢产物并阐明其机制

基本信息

批准号：
20J13580
负责人：
川口航平
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

接ぎ木成立過程で高蓄積する二次代謝物（以下、二次代謝物）およびその生合成のマスターレギュレーターであるMYB転写因子の接ぎ木における機能解析を行った。これまで、このMYB転写因子の発現は接ぎ木部で増加することが確認され、MYB転写因子の遺伝子発現抑制体（以下、発現抑制体）の接ぎ木試験を行った結果、Wild typeと比較して、接ぎ木後の穂木の葉の展開に差が見られ、MYB転写因子が二次代謝物の生合成を介して、接ぎ木の成立に関与することが示唆されている。今年度は、このMYB転写因子が二次代謝物の生合成を制御しているかを確かめるために、発現抑制体の接ぎ木部のメタボローム解析を実施した。さらに、このMYB転写因子が接ぎ木成立過程のどのイベントに関与するかを解明するために、接ぎ木部のRNA-seq解析を実施した。接ぎ木部のメタボローム解析の結果、発現抑制体ではWild typeと比較して、二次代謝物が減少していた。さらに、接ぎ木部のRNA-seq解析を行い、接ぎ木3日後のWild typeと発現抑制体の間での発現変動遺伝子（DEG）を用いて、GOエンリッチメント解析を行った結果、「Cell wall」のGO termが有意にエンリッチされた。Wil typeと比較して発現抑制体では、ペクチンメチルエステラーゼやポリガラクツロナーゼインヒビタータンパク質の遺伝子発現が減少していた。これは、MYB転写因子が二次代謝物の生合成を介して、細胞壁の物理的な強度を制御し、接ぎ木の成立に関与することを示唆している。これらの接ぎ木に関与する因子の発見と分子メカニズムの理解は、接ぎ木促進剤の開発に貢献できる可能性がある。また、本年度に報告した、ゲノム編集により作出した高糖度トマトと、広範の種類の台木との接ぎ木を高効率で実現することで、生物的・非生物的ストレス耐性などを導入できる可能性もある。

在次级代谢产物（以下称为次级代谢产物）中进行功能分析，该代谢物在接枝的形成和MYB转移因子的形成和MYB转移因子的形成中，这是实时合成的主要调节剂。到目前为止，已经证实，该MYB转移因子的表达将增加移植的木制部分，并且由于Myb转移因子基因表达抑制（以下称为表达抑制系统）的移植测试，因此与野生类型相比，嫁接后叶叶的部署有所不同，这表明Myb转移因子通过次级代谢的生物合成而与嫁接树的形成。今年，我们对表达抑制性结合系统进行了元rHoma分析，以确定该MYB转移因子是否控制次级代谢产物的生物合成。此外，为了阐明哪个事件将参与研磨过程中的MYB转移因子，实施了移植木制部分的RNA-seq分析。由于嫁接的金属代谢组分析，与野生型相比，表达抑制系统中的次级代谢降低了。此外，进行移植木制部分的RNA-seq分析，并使用在移植树和表达抑制系统后三天之间使用表达波动基因（DEG）进行GO富集分析，并因此而进行。 “细胞壁”术语已显着丰富。与WIL类型相比，表达抑制作用系统降低了果胶甲基酯酶和多边形氨基氨基糖蛋白hibitt蛋白的基因表达。这表明MYB转移因子通过继发代谢物的生物合成控制细胞壁的物理强度，并且它们参与了移植物的形成。这些移植物中涉及的因素的发现以及对分子机制的理解可能有助于促进促进剂的发展。此外，可以通过获得高效的嫁接树来引入生物学和非生物胁迫耐受性，该树具有高效的植物疗法，该树由今年的基因组编辑以及与各种各样的根stocks产生的基因组编辑以及广泛的嫁接所产生的。是。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ゲノム編集で甘いトマト、名大，共同通信，2021年12月7日

基因组编辑造就甜番茄，名古屋大学，共同社，2021 年 12 月 7 日

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

トマトの接ぎ木植物の接着部のイオノーム解析およびホウ素輸送体遺伝子の発現パターン

嫁接番茄植株的离子组分析及硼转运蛋白基因的表达模式

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Otsuka Shotaro;Sakakima Harutoshi;Tani Akira;Nakanishi Kazuki;Takada Seiya;Norimatsu Kosuke;Maejima Hiroshi;Maruyama Ikuro;長沼大樹; 野村将寛; 横田理央;川口航平，馬建鋒，太田垣駿吾，松本省吾，白武勝裕
通讯作者：
川口航平，馬建鋒，太田垣駿吾，松本省吾，白武勝裕

Production of high Brix tomato by genome editing of invertase inhibitor gene using CRISPR/Cas9 and Target-AID technologies

利用 CRISPR/Cas9 和 Target-AID 技术对蔗糖酶抑制剂基因进行基因组编辑生产高糖度番茄

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kohei Kawaguchi;Rie Takei-Hoshi;Ikue Yoshikawa;Keiji Nishida;Makoto Kobayashi;Miyako Kusano;Yu Lu;Tohru Ariizumi;Hiroshi Ezura;Shungo Otagaki;Shogo Matsumoto;and Katsuhiro Shiratake
通讯作者：
and Katsuhiro Shiratake

ゲノム編集トマト、甘さが3割アップ，読売新聞，2021年11月10日

经过基因组编辑的西红柿甜度提高了 30%，读卖新闻，2021 年 11 月 10 日

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

接ぎ木接着部のイオノーム解析とMn輸送体遺伝子の発現解析

移植物粘附的离子组分析和锰转运蛋白基因的表达分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yiwei Wang;Wenyang Li;Tongyang Cao;Shunta Togo;Hiroshi Yokoi;Jiang Yinlai;川口航平，馬建鋒，太田垣駿吾，松本省吾，白武勝裕
通讯作者：
川口航平，馬建鋒，太田垣駿吾，松本省吾，白武勝裕