ナス科自家不和合性における重複遺伝子SLF群間の協調的作用機構の定量評価

茄科自交不亲和复制基因SLF群协同作用机制的定量评价

基本信息

批准号：
22KJ0739
负责人：
増田佳苗
金额：
$ 3.33万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

自ら動くことが出来ない植物は、遺伝的多様性の拡大のために多様な他殖性システムを種特異的にいくつも成立させている。その中でも、自己と非自己を識別し、交配相手として非自己を選択するシステムは自家不和合性と呼ばれる。この自家不和合性は、植物特異的に頻繁に生じる遺伝子重複によって、進化の中で破壊と再構築を柔軟に繰り返す可能性が示唆されており、植物が独自に進化させてきたシステムでもある。本研究では、ナス科の自家不和合性に着目し、系統特異的にタンデム重複を繰り返す花粉側因子の機能進化をモデル化することで、植物の他殖性システムを可塑的に変化させる分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。ナス科の自家不和合性はSハプロタイプに座乗する花柱側因子 (S-RNase)とS-RNaseを分解する花粉側因子 (SLF群)によって制御されており、SLF群の重複と交換によって自家不和合性システムの柔軟性は駆動されている(Kubo et al. 2010 Science, 2015 Nature Plants)。しかし、Sハプロタイプにおけるゲノム構造の複雑性から、この重複SLF群の進化原理は謎に包まれてきた。本研究では、ナス科の自家不和合性に着目し、Pacbio HiFiシークエンス技術を利用した全ゲノム解読・AIタンパク質構造予測の技術を活用して、植物の他殖性システムを可塑的に変化させる分子メカニズムを明らかにすることを目指してきた。

无法自行移动的植物具有各种其他繁殖系统，以扩大遗传多样性。其中，一个识别自我和非自己并选择非自己作为交叉伴侣的系统称为自我介绍。这种自信是一个系统，在该系统中，由于基因重复，植物在特定于植物特异性的遗传，灵活的破坏和进化中重建。在这项研究中，重点是茄子家族的自私，并重复串联重复的花粉因子的演变，以便修改了其他植物的繁殖系统。茄子的自我结合性质由花卉侧因子（S-RNase）和花粉因子（SLF组）控制，这些因子（SLF组）分解了S-RNase（SLF组），它们位于S HAPLED类型中，SLF组重叠和交流。但是，由于S单型类型中基因组结构的复杂性，该重复的SLF组的进化原理已包裹在神秘中。在这项研究中，着重于茄子家族的自信心，利用所有基因组解码的技术和AI蛋白质结构的技术来改变植物的繁殖系统，并使用PACBIO HIFI序列进行澄清。机制。