植物におけるジーンサイレンシング機構の解明と有用遺伝資源創成への利用

阐明植物基因沉默机制及其在创造有用遗传资源中的应用

基本信息

批准号：
15688001
负责人：
金澤章
金额：
$ 18.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の研究代表者は、これまでの研究過程において、CaMV 35Sプロモーターの制御下で転写を行うトランスジーンに関して、DNAメチル化を伴うエピジェネティックな変化によって転写の不活性化が起きる現象を見出している。プロモーター配列のメチル化と転写不活性化の関連を詳細に解析する目的から、新規なウイルスベクターを用いて植物ゲノム中に存在する配列をトランスにメチル化し、転写段階でのジーンサイレンシング(TGS)を誘導する系の開発に成功した。この系では、CaMV 35Sプロモーター配列を組み込んだベクターを構成成分としてもつウイルスを、同じくCaMV 35Sプロモーター配列によって転写が制御されるGFP遺伝子をレポーターとしてゲノム中にもつNicotiana benthamiana植物体に接種することを行っている。このようなTGSと転写後のジーンサイレンシング(PTGS)による遺伝子の不活性化の効率の比較を行うために、同じ形質転換植物に対して、GFP遺伝子のコード領域を持つウイルスの接種を行った。その結果、接種後6日後には、TGS誘導ベクターとPTGS誘導ベクターの両者によりmRNA量の減少が誘導された。その後のmRNA蓄積量の減少はPTGS誘導ベクターを用いた場合により顕著であった。また、ウイルス感染の後代にはTGSは遺伝したが、PTGSは遺伝しなかった。したがって、ウイルス接種当代での強いサイレンシングを目的とする場合にはPTGSを誘導するベクターを、次世代への伝達を目的とする場合にはTGSを誘導するベクターをそれぞれ利用することが望ましいという結論を得た。この他、TGSを利用して有用な植物遺伝資源を創成するための標的配列を明らかにする目的から、ダイズの種子貯蔵タンパク質β-コングリシニンのαサブユニット遺伝子の上流域に関してレポーター遺伝子を用いた発現解析を行い、種子における転写制御に関与する配列を同定した。

在迄今为止的研究过程中，本研究的主要研究者发现了一种现象，即在 CaMV 35S 启动子控制下转录的转基因中，伴随着 DNA 甲基化的表观遗传变化而发生转录失活。为了详细分析启动子序列甲基化和转录失活之间的关系，我们使用一种新型病毒载体对植物基因组中存在的序列进行反式甲基化，从而在转录阶段导致基因沉默（TGS），我们成功开发了一个系统。从而诱发在该系统中，将含有包含CaMV 35S启动子序列作为组件的载体的病毒接种到本塞姆塞姆氏烟草植物中，该植物的基因组中也携带GFP基因，其转录受CaMV 35S启动子序列控制，作为报告基因。是。为了比较 TGS 和转录后基因沉默 (PTGS) 的基因灭活效率，用含有 GFP 基因编码区的病毒接种相同的转化植物。结果，接种后6天，TGS诱导载体和PTGS诱导载体均诱导mRNA量减少。当使用 PTGS 诱导载体时，随后 mRNA 积累的减少更加明显。此外，感染该病毒的后代遗传了TGS，但没有遗传PTGS。因此，得出的结论是，当目的是在病毒接种时实现强沉默时，需要使用诱导PTGS的载体，而当目的是将病毒传递给下一代时，需要使用诱导TGS的载体。我得到了它。此外，为了明确利用TGS创建有用植物遗传资源的靶序列，我们利用报告基因表达了大豆种子储存蛋白β-伴大豆球蛋白的α亚基基因的上游区域，通过分析，我们鉴定了该区域。参与种子转录调控的序列。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Jun Abe: "Photoperiod-insensitive Japanese soybean landraces differ at two maturity loci"Crop Science. 43. 1300-1304 (2003)

安倍淳：“光周期不敏感的日本大豆地方品种在两个成熟位点上有所不同”《作物科学》。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

High frequency Agrobacterium-mediated transformation and plant regeneration via direct shoot formation from leaf explants in Beta vulgaris and Beta maritima

通过从甜菜和海菜的叶外植体直接形成枝条进行高频农杆菌介导的转化和植物再生

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Plant Cell Reports 22
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Shinozuka;Michiko Yoshino;Shungo Otagaki;Takako Fukuda;Maiko Koseki;Yoko Tominaga;Shin-ichi Sakamoto;Hiroshi Hisano
通讯作者：
Hiroshi Hisano

Transgenic perennial ryegrass plants expressing wheat fructosyltransferase genes accumulate increased amounts of fructan and acquire increased tolerance on a cellular level to freezing

DOI：
10.1016/j.plantsci.2004.05.037
发表时间：
2004-10-01
期刊：
PLANT SCIENCE
影响因子：
5.2
作者：
Hisano, H;Kanazawa, A;Yamada, T
通讯作者：
Yamada, T

Jun Abe: "Soybean germplasm pools in Asia revealed by nuclear SSRs"Theoretical and Applied Genetics. 106. 445-453 (2003)

安倍晋三：“核 SSR 揭示的亚洲大豆种质库”理论与应用遗传学。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

The star-type color pattern in Petunia hybrida‘Red Star' flowers is induced by the sequence-specific degradation of the chalcone synthase RNA.

矮牵牛“红星”花中的星型颜色图案是由查尔酮合酶 RNA 的序列特异性降解诱导的。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Plant Cell Physiol. 46
影响因子：
0
作者：
Hiroshi Shinozuka;Michiko Yoshino;Shungo Otagaki;Takako Fukuda;Maiko Koseki
通讯作者：
Maiko Koseki

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金澤章其他文献

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DOI：
发表时间：
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影响因子：
0
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通讯作者：
Tsuwamoto Ryo

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通讯作者：
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J.Liu;M.Yamagishi;C.Uhde-Stone;B.Bucciarelli;D.Samac;D.Allan;C.Vance;T.Abe et al.;S.Zhang et al.;J.Ogawa et al.;Y.Kojima et al.;Y.Kojima et al.;小川順ら;竹野誠記ら;E.Sakuradani et al.;E.Sakuradani et al.;野村省吾;加々美貴弘;青島亮太;Akira Kanazawa;Akira Kanazawa;Atsushi Nagamatsu;Akira Kanazawa;Akira Kanazawa;Hiroshi Shinozuka;Michiko Yoshino;Shungo Otagaki;Hiroshi Shinozuka;Michiko Yoshino;Shungo Otagaki;Takako Fukuda;Maiko Koseki;金澤章;太田垣駿吾;金澤章
通讯作者：
金澤章