活動型植物レトロトランスポゾンの転移誘導による「正の遺伝学」アプローチの確立

通过诱导活性植物逆转录转座子转座建立“正遗传学”方法

• 批准号: 07J11914
• 负责人: 山下 裕樹
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J11914/
• 关键词: レトロトランスポゾン; 遺伝子組換え; GFP発現解析; タバコ; サツマイモ; トランジェントアッセイ

異種植物におけるLIbの転移誘導条件解明本年度はまず、前年度の研究で、トランスポゾンディスプレー法により検出されたLIbの転移を示すバンドの特徴付けを行った。その結果、2コピーの転移後のLIb-Sai3を同定しか。また、転移に伴い形成されるTarget site duplication(TSD)が確認でき、タバコの形質転換の間にLIbが転移したことが証明できた。異種植物において人為的に転移誘導に成功した植物のLINE型レトロトランスポゾンとしては世界初となる。次に、転移の前提条件となる転写の条件を調べるため、LIbのプロモーター配列とGFP遺伝子を融合したキメラ遺伝子断片をタバコに遺伝子組換えした(LIb::GFP導入系統)。その結果、タバコのカルス、茎、根で転写活性を有することが示された。また、RT-PCRにより、葉でも転写活性を有することが明らかとなった。さらに、LIb::GFP導入系統の茎頂培養により、培地に接する茎頂付近の細胞でGFP発現が観察され、茎頂培養はLIbの転写を活性化することが明らかとなった。そこで、LIb導入系統の茎頂培養を行い、LIb導入系続から合計30個体の茎頂培養個体を作出した。その結果、30個体のうち1個体でLIbの転移が検出でき、タバコの茎頂培養によりLIbが転移することが明らかとなった。今後は、茎頂培養の条件を検討し、さらに高頻度にLIbの転移を誘導する条件を調査していく。Ipomoea trifidaにおけるLIbの転移誘導タバコにおいて自律性転移をしたLIb-Sai3がI.tirifidaには存在しないことが示された。よって、LIb-Sai3をI.trifidaに遺伝子組換えし、その転移誘導を行おうと考えているが、再生系の確立には長期の研究が必要であり、I.trifidaにおける研究を停止し、現在はタバコの遺伝子組換えに力を入れている。

阐明异源植物中诱导LIb易位的条件今年，我们首先对前一年的研究中通过转座子展示法检测到的表明LIb易位的条带进行了表征。结果，我们在转移后仅鉴定出 2 个 LIb-Sai3 拷贝。此外，还证实了转移过程中形成的靶位点重复（TSD），证明LIb在烟草转化过程中发生了易位。这是世界上第一个成功诱导异源植物转移的植物LINE型逆转录转座子。接下来，为了检查转移先决条件的转录条件，我们用融合了 LIb 启动子序列和 GFP 基因（LIb::GFP 引入系）的嵌合基因片段对烟草进行了基因改造。结果表明，它在烟草愈伤组织、茎和根中具有转录活性。此外，RT-PCR 显示它在叶子中也具有转录活性。此外，通过在芽尖培养 LIb::GFP 转染系，在芽尖附近与培养基接触的细胞中观察到 GFP 表达，表明芽尖培养物激活 LIb 转录。因此，我们对LIb引入系进行了茎尖培养，并从LIb引入系中产生了总共30个茎尖培养个体。结果，在30个个体中检测到1个LIb转移，并且揭示了LIb通过烟草芽尖培养进行转移。将来，我们将检查茎尖培养的条件，并研究更频繁地诱导 LIb 转移的条件。在三裂红薯中诱导LIb转移显示在烟草中自主转移的LIb-Sai3在三裂红薯中不存在。因此，我们正在考虑将LIb-Sai3基因重组到I.trifida中并诱导其转移，但建立再生系统需要长期研究，因此我们已经停止了对I.trifida的研究，目前正在致力于它。转基因烟草。

项目成果

サツマイモ活動型レトロトランスポゾンの異種植物への導入と発現解析

甘薯活性反转录转座子导入异源植物及表达分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 山下裕樹;山下 裕樹
• 通讯作者: 山下 裕樹

サツマイモ活動型レトロトランスポゾンの異種植物における転移誘導

甘薯活性逆转录转座子在异源植物中的转座诱导

• 发表时间: 2008
• 作者: 山下裕樹