イネの分枝パターン形成と小穂器官形質形成を繋ぐ遺伝的プログラムの解析

水稻分枝模式形成和小穗器官性状形成的遗传程序分析

• 批准号: 20K05986
• 负责人: 永澤 信洋
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05986/
• 关键词: FZP; LAX2; 遺伝的相互作用; 修飾; エンハンサー; apo1; lax2; イネ; 花; 花序; 発生

lax2-5突然変異体を単離し、マッピングする過程で、lax2-5では見られない形質を示す個体が分離した。分離した個体の表現型はfrizzy panicle突然変異体で見られる異常と類似のものであった。分離比からlax2-5をホモで持ち、かつカサラス由来の劣性の因子が共に働くことで、この形質が発現すると推測できた。そこで、この原因遺伝子のマッピングを行ったところ、100Kbほどの領域を候補として絞り込むことができた。この領域にはFRIZZY PANICLE（FZP）遺伝子が座上していたため、原因はカサラス由来のFZP遺伝子（FZPka）であると考えられた。まず、FZPkaのアミノ酸配列に違いがあるか対応するゲノムDNAの配列を調べたが、違いは認められなかった。そこで既に明らかにされているカサラスのゲノム配列と日本晴の塩基配列をFZP座の周辺で比較した。違いが見られたのは３’UTR領域のマイクロサテライト内と5.８Kb上流の１８bpのリピートのコピー数がKasalathでは２コピーであきたこまちは１コピーだった。さらにFZP遺伝子の発現をreal time PCRで定量したところ、異常を示す個体ではFZPの発現がほとんど見られなかった。したがって、この異常はFZPの機能低下ではなく、発現量の低下で説明できると考えられた。FZPの転写を行うタンパク質の複合体にLAX2が入っているか分からないが、その働きはあきたこまちでは補償されるか必須ではないのではないかと考えられた。塩基配列に違いがある部分がいくつかあので、あきたこまちとKasalathの調節領域をキメラにもつFZP遺伝子を異常を示す個体に導入することにより、形質が回復するか調査することで、関与している調節領域を特定する実験を現在行なっている。

在分离和定位 lax2-5 突变体的过程中，分离出表现出 lax2-5 中未见特征的个体。分离个体的表型与卷曲圆锥花序突变体中观察到的异常相似。从分离率推断，该性状是由纯合子lax2-5和源自Kasalus的隐性因子表达的。当我们绘制致病基因图谱时，我们能够将候选区域缩小到大约 100Kb。由于FRIZZY PANICLE（FZP）基因位于该区域，因此认为源自Kasalas的FZP基因（FZPka）是原因。首先，我们检查了相应的基因组DNA序列，看看FZPka的氨基酸序列是否存在差异，但没有发现差异。因此，我们比较了Kasalas已经揭示的基因组序列和日本晴的FZP基因座周围的碱基序列。不同之处在于，3'UTR 区域和上游 5.8 Kb 的微卫星内 18 bp 重复的拷贝数在 Kasalath 中为 2 个拷贝，在 Akakomachi 中为 1 个拷贝。此外，当通过实时PCR对FZP基因的表达进行定量时，在表现出异常的个体中几乎没有观察到FZP表达。因此，认为这种异常可以通过FZP表达水平的降低来解释，而不是其功能的降低。尽管尚不清楚LAX2是否包含在执行FZP转录的蛋白质复合物中，但人们认为其功能可能在秋小町中得到补偿或不是必需的。由于碱基序列存在一些差异，因此我们正在研究是否可以通过将具有秋小町和Kasalath调控区嵌合体的FZP基因引入表现出异常的个体来恢复该性状，目前我们正在进行实验来识别。监管区域。

项目成果

lax2-5を品種Kasalathと交配した後代に見られる枝梗を繰り返し分枝する系統の遺伝学的解析

Lax2-5 与 Kasalath 品种杂交后代中重复分枝系的遗传分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Hannes Claeys;Son Lang Vi;Xiaosa Xu;Namiko Satoh-Nagasawa;Andrea L. Eveland;Alexander Goldshmidt;Regina Feil;Grace A. Beggs;Hajime Sakai;Richard G. Brennan;John E. Lunn & David Jackson;千葉海大・手塚拓海・楢本悟史・永澤信洋・佐藤（永澤）奈美子;千葉海大・手塚拓海・楢本悟史・永澤信洋・佐藤（永澤）奈美子;鍋田卓摩・根本史弥・永澤信洋・佐藤（永澤）奈美子;大依 宇・佐藤（永澤） 奈美子・土田 桃華・永澤 信洋
• 通讯作者: 大依 宇・佐藤（永澤） 奈美子・土田 桃華・永澤 信洋