ダイズの受光体勢改善遺伝子の単離と機能解析

大豆受光姿势改善基因的分离及功能分析

基本信息

批准号：
24780007
负责人：
小松邦彦
金额：
$ 2.91万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24780007/
关键词：
ダイズ草型遺伝子

项目摘要

当課題はダイズの受光態勢の改善に応用しうる葉柄長の制御遺伝子のクローニングとその機能解析を目標とした。研究材料には葉柄が短い変異型系統とその野生型兄弟系統を用いた。課題開始以前の連鎖解析から、短葉柄形質が第13染色体の約61kbの領域（以降、目標領域とする）に座上する劣性遺伝子に制御されていることが明らかになっていた。24年度にはゲノムデータベースで目標領域内に予測されていた3遺伝子について塩基配列を解読したが、変異型系統と野生型系統で形質の違いを説明しうる変異は見いだせなかった。一方、使用している全研究材料において、目標領域には未知の配列が散在していることが判明した。25年度は海外研修のため研究実施期間が2カ月弱と短くなった。目標領域の約7kbについて塩基配列の解読と比較を行ったが、形質の違いを説明しうる変異は見いだせなかった。26年度は目標領域の約20kbについて塩基配列解読と比較を行ったが、形質の違いを説明しうる変異は見いだせなかった。そこで、本研究で得られた約40kbの配列について、アノテーションを試みたところ、ゲノムデータベースで公表されていない部分にレトロトランスポゾンと2つの遺伝子が予測された。また、レトロトランスポゾン周辺はメチル化されているが、変異型系統ではメチル化の程度が低い傾向にあり、2遺伝子の発現量が高いことが明らかになった。新規に予測された遺伝子のうち一つはトウモロコシで見出された葉の委縮にかかわる遺伝子と相同性が高かった。これらのことから、短葉柄化は新たに見出された2遺伝子のいずれかまたは両方の発現量が増えることで起こる可能性が高いと考えられた。遺伝子の機能解析については24年度にブラシノステロイド、26年度にジベレリンを短葉柄系統に施用し、その効果を調査したが関連性を明確に示す結果は得られなかった。

该问题旨在对叶柄长度调节基因进行克隆和功能分析，这些基因可用于改善大豆中的光感受性位置。所使用的研究材料是叶柄短的突变菌株及其野生型兄弟姐妹菌株。任务开始之前的连锁分析表明，短叶柄性状由一个位于大约61 kb区域的隐性基因控制，该基因（以下简称以下称为目标区域）13染色体。2012年，基础序列在2012年的基本序列中被解码为在基因组中预测的三个基因，但可以解释在基因组数据库中的差异突变，并且解释了这种差异的突变。菌株。另一方面，发现所有使用的研究材料都散布在目标区域中的未知阵列。 2013年，由于海外培训，研究期缩短到不到两个月。对基本序列进行了解密并比较目标区域的7kb，但是找不到可以解释性状差异的突变。 2014年，我们对大约20kb的目标区域进行了解密并比较了目标区域，但没有发现可以解释性状差异的突变。因此，当注释本研究中获得的大约40 kb序列时，预测了两个基因在基因组数据库中未发表的基因。此外，尽管逆转座子周围的区域是甲基化的，但突变菌株的甲基化程度往往较低，并且已经表明，这两个基因的表达水平很高。新预测的基因之一与在玉米中发现的叶片积聚的基因高度同源。从这些发现中，人们认为，当两个新发现的基因的表达水平增加时，可能会发生短叶柄。关于基因的功能分析，在2014年将黄铜固醇应用于短叶柄菌株和2014年的吉伯林蛋白，并研究了这些菌株的作用，但没有得到明确证明这种关系的结果。