Simultaneous expression system of herbicide-metabolizing genes key to the expression of multiple-herbicide resistance in E. phyllopogon

除草剂代谢基因的同时表达系统是毛茅多除草剂抗性表达的关键

• 批准号: 22H02347
• 负责人: 岩上 哲史
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 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 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02347/
• 关键词: タイヌビエ; 抵抗性; 雑草; 解毒代謝; 除草剤; P450; 形質転換; タイヌビエ; 抵抗性; 雑草; 解毒代謝; 除草剤; P450; 形質転換

（１）タイヌビエゲノムの解読について、これまでの研究でシーケンス自体は完了していたものの、アセンブルについて改善の必要があった。ダウンサンプリングや交雑後代のddRADリードを利用してscafoldingし、大部分の染色体についてテロメア・トゥ・テロメアレベルの精度で解読することに成功した。構造アノテーションについても実施し、原因遺伝子単離に向けたゲノム基盤を構築することができた。交雑後代について、ddRAD-seqによる遺伝子型の決定と除草剤感受性の評価から、候補遺伝子領域を1 Mbpの範囲に絞り込むことができた。（２）多様な組織からRNAを抽出し、RNA-seq解析を実施した。得られたリードを用いて共発現解析を実施し、抵抗性を引き起こすP450遺伝子と共発現性の高い転写因子を同定した。遺伝子の機能解析に向け、P450遺伝子のプロモーター領域と、転写因子のコード領域をクローニングした。本遺伝子は（１）のゲノム領域とは異なる遺伝子座に座乗することから、抵抗性の原因となる遺伝子変異とは直接関係しないと考えられた。（３）タイヌビエ形質転換敬の構築に向け、タイヌビエのカルスについて形態的特性から３つに分類し、それぞれ再分化効率とパーティクルガンによる遺伝子導入効率を比較した。タイプ１とタイプ２のカルスが細分化効率および遺伝子導入効率が高いことが明らかになった。（４）P450の内生基質の特定に向け、in vitro実験系の構築に取り組んだものの成功していない。

（1）关于解密泰国基因组的基因组，尽管该序列本身在先前的研究中已经完成，但组装需要改进。我们使用倒数采样和横断后的DDRAD铅成功地进行了割伤，并且大多数染色体都用端粒到telomere水平的准确性解密。还进行了结构注释，并且能够构建基因组基础来分离因果基因。对于杂交后代，DDRAD-SEQ和除草剂易感性评估的基因型测定使候选基因区域将候选基因区域缩小到1 MBP范围。 （2）从多种组织中提取RNA，并进行了RNA-seq分析。使用所获得的读数进行共表达分析，以鉴定具有引起抗性的P450基因高度共表达的转录因子。为了对基因的功能分析，克隆了p450基因的启动子区域和转录因子的编码区域。由于该基因位于与（1）的基因组区域不同的基因座，因此认为它与引起抗药性的遗传突变无直接相关。 （3）为构建属的转化，基于其形态特征将属中的愈伤组织分为三类，分别比较了粒子枪的重新分化和基因转移的效率。已经揭示了1型和2型愈伤组织具有较高的细分和基因转移效率。 （4）尽管我们一直在构建体外实验系统以识别P450的内源性底物，但尚未成功。