コムギ耐病性物質環状ヒドロキサム酸類の発現機構の分子遺伝学的解明

小麦抗病物质环异羟肟酸表达机制的分子遗传学阐明

基本信息

批准号：
04J00377
负责人：
野村泰治
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

6倍性植物であるパンコムギ(genome ; AABBDD)は耐病性に関与する二次代謝化合物である環状ヒドロキサム酸類(Hx)を生成、蓄積する。5種のHx生合成遺伝子(TaBx1-TaBx5)の発現レベルはパンコムギの3ゲノム間で異なる。しかし、プロモーター活性にはゲノム間で大きな差がないことをTaBx3およびTaBx4遺伝子についてこれまで明らかにしている。プロモーターの活性評価に用いたトランジェント発現系では導入された発現ベクターが染色体に組み込まれないため、種々のクロマチン修飾が発現調節に関わる遺伝子の場合、本来の発現調節を再現することができない。このことから、遺伝子発現のゲノム間差異はクロマチン修飾のゲノム間差異に起因する可能性が考えられた。そこでまず、TaBx4遺伝子のプロモーター領域約300bpについてbisulfite genomic sequencingを行い、シトシンのメチル化レベルを解析した。しかし、解析領域におけるメチル化は極めて低レベルでしか起こっておらず、発現レベルが低いAおよびDゲノム上の遺伝子と高レベルに発現しているBゲノム上の遺伝子の間で、メチル化頻度に差異は認められなかった。このことから、パンコムギゲノム間の遺伝子発現差異は少なくともシトシンのメチル化が原因ではないことが示唆された。近年、ヒストンH3およびH4タンパク質のN末端領域のリジン残基のメチル化やアセチル化が遺伝子発現制御に深く関わっていることが明らかにされている。今後はクロマチン免疫沈降法によって、パンコムギゲノム間の遺伝子発現差異にこれらの修飾が関与している可能性を検証していく必要があると考えられる。

6倍植物（基因组； AABBDD）产生并积累环羟基酸（HX），这是涉及疾病抗性的二次代谢化合物。 pankomwood的三个基因组之间的五种类型的HX HX Live合成基因（TABX1-TABX5）的表达水平有所不同。但是，TABX3和TABX4基因已表明基因组活性之间没有显着差异。在传输活动的活性评估系统中，引入的表达向量未掺入染色体中，因此在各种染色质修饰的情况下，无法再现原始表达式配方。由此，基因表达的基因组表达之间的差异可能是由于染色质修饰的基因组差异所致。因此，首先，在TABX4基因中，对约300 bp进行了约300 bp的二硫酸盐基因组测序，并分析了甲基化水平的甲基化水平。但是，分析区域中的甲基化仅在极低的水平上发生，甲基化的频率是A的表达水平较低的A和高水平的B-基因基因和高水平。这表明朋克gigenom之间的基因表达差异至少不是由于黄凝蛋白的甲基化。近年来，已经揭示了N-末端区域中H3 H3和H4蛋白中赖氨酸残基的甲基化和乙酰化与基因表达控制深深涉及。将来，有必要验证这些修饰可能与染色质免疫沉积法之间的基因表达差异有关。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Molecular and structural characterization of hexameric β-D-glucosidases in wheat and rye

小麦和黑麦中六聚体 β-D-葡萄糖苷酶的分子和结构表征

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Plant Physiology 141・4
影响因子：
0
作者：
Sue M;Yamazaki K;Yajima S;Nomura T;Matsukawa T;Iwamura H;Miyamoto T
通讯作者：
Miyamoto T

Three genomes differentially contribute to the biosynthesis of benzoxazinones in hexaploid wheat

DOI：
10.1073/pnas.0505156102
发表时间：
2005-11-08
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Nomura, T;Ishihara, A;Iwamura, H
通讯作者：
Iwamura, H

Molecular characterizaion of benzoxazinone-deficient mutation in diploid wheat

二倍体小麦苯并恶嗪酮缺陷突变的分子表征