Molecular mechanisms of ERF transcription factor-mediated adaptation to abiotic stresses

ERF转录因子介导的非生物胁迫适应的分子机制

基本信息

批准号：
22H02320
负责人：
川勝泰二
金额：
$ 11.15万
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 (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02320/
关键词：
イネ ERF 環境ストレス転写因子 ERF転写因子ヒストン修飾エピゲノム

项目摘要

植物特異的なERF転写因子は様々な農業形質を司る遺伝子発現制御に関わるため、育種的利用が期待される。ERF転写因子には転写活性化型と転写抑制型が存在し、双方向の転写制御を担うが、その分子機構は不明である。そこで本研究では、環境ストレス適応に関わる2つのERF転写因子をモデルとして (1) ERF転写因子に制御される遺伝子群の同定と(2) ERF転写因子によるエピゲノム制御機構を明らかにすることで、ERF転写因子を介した転写制御分子機構を解明することを目的とする。(1) ERF転写因子に制御される遺伝子群の同定ERF転写因子の結合によって発現が変動する、ERF転写因子に直接制御される遺伝子を同定するため、OsERF3変異体および宿主品種が持たないSNORKEL1,2を発現する形質転換体を作出した。また、解析対象とする3つのERF転写因子のDAP-seqを行ったところ、1つについてはゲノムへの結合領域を同定できた。(2) ERF転写因子によるエピゲノム制御機構ヒストン修飾解析の簡便化のためにCUT&RUN系を確立した。条件検討過程において、胚乳特異的なヘテロクロマチンパターンがダイナミックな制御を受けていることを明らかにした。

植物特异性的ERF转录因子参与控制多种农业特征的基因表达控制，并有望用于繁殖。 ERF转录因子有转录激活和转录抑制形式，尽管它们负责双向转录调控，但其分子机制却未知。因此，本研究旨在通过使用与ERF转录因子调节的基因组鉴定有关ERF转录因子通过ERF转录因子介导的转录分子机制，以及（2）通过ERF转录因子鉴定基因组。（1）鉴定受ERF转录因子调节的基因，以鉴定由ERF转录因子直接调节的基因，而ERF转录因子由于ERF转录因子的结合而在表达上有所不同，我们创建了表达浮潜1,2的转化物，而OSERF3突变体和宿主品种不具有的浮潜1,2。此外，当对要分析的三个ERF转录因子进行DAP-SEQ时，为其中一个确定了与基因组的结合区域。（2）建立了剪切系统，以简化使用ERF转录因子的表观基因组调节机制来简化组蛋白修饰的分析。据揭示，在条件研究过程中，内生植物特异性的异染色质模式受到动态调节。