モデル生物及び近縁種を用いたフィールドオミクス研究

使用模式生物和相关物种进行现场组学研究

• 批准号: 11J00749
• 负责人: 永野 惇
• 金额: $ 1.02万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00749/
• 关键词: フィールドオミクス; トランスクリプトーム; RNA-Seq; 統計モデリング; 野生個体群; 環境応答; 季節応答; 野外環境; フィールドオミクス; トランスクリプトーム; RNA-Seq; 統計モデリング; 野生個体群; 環境応答; 季節応答; 野外環境

今年度は、(1)前年度に開発した低コスト・ハイスループットRNA-Seq法によるシロイヌナズナ及び近縁種での大量トランスクリプトームデータ取得と、(2)コンロンソウのRNA-Seqを用いた野外環境下における地下茎トランスクリプトーム解析を行った。(1)本研究では大量のトランスクリプトームデータの取得が必要になるが、市販のmA-Seqライブラリ調製キットを用いた場合、およそ5万円/サンプル・10サンプル/週のコスト・労力がかかり多検体の解析は現実的ではない。これを回避するために独自の低コスト・ハイスループットライブラリ調製手法を確立した。各反応ステップにおける反応系容量・精製手法などの見直しと最適化などによって、大幅なコスト・労力の削減が可能となった(2000円/サンプル・100サンプル/週)。この低コスト・ハイスループットRNA-Seq法によって、これまでに野外環境下で収集を進めてきたシロイヌナズナ近縁種のRNA、500サンプル以上のトランスクリプトーム解析を実現した。(2)コンロンソウ(Cardamine luecantha)はシロイヌナズナと同じアブラナ科に属する2倍体野生植物で、日本国内においても広く自生している。このコンロンソウは、地下茎によるクローン生長と、地上葉をつくる栄養生長、花をつける繁殖生長を、季節によって切り替えている。地下茎によるクローン生長は、多くの植物で見られるが、シロイヌナズナでは存在しないため、その分子的解析はほとんど行われていない。そこで、コンロンソウの地下茎や他の組織のトランスクリプトーム解析を行い、分子レベルから地下茎の特徴を明らかにすることを試みた。その結果、地下茎は解剖学的には茎頂分裂組織に由来する器官であるにもかかわらず、トランスクリプトームとしては葉や花といった地上器官よりむしろ根に近いということが明らかとなった。

今年，我们使用了上一年开发的低成本，高通量的RNA-Seq方法，在拟南芥和相关物种中获取大量转录组数据，以及（2）使用Conlongae的RNA-Seq分析室外环境中根茎转录组的分析。 （1）尽管这项研究需要获取大量的转录组数据，但是当使用市售的MA-Seq库制备套件时，对于大约50,000日元/样品/10个样品/周，它是昂贵且劳动密集型的，并且对多个标本的分析是不现实的。为了避免这种情况，我们已经建立了自己的低成本，高通量图书馆的准备方法。通过在每个反应步骤中审查和优化反应系统的体积和纯化方法，我们能够显着降低成本和人工（2,000日元/样品/100个样本/周）。这种低成本的高通量RNA-seq方法已实现了从拟南芥中500多个RNA样品的转录组分析，该样品已在户外环境中收集。 （2）豆氨酸Luentha是一种与拟南芥同一家族的二倍体野生植物，在日本长大。这种韧带的变化取决于根茎引起的克隆生长之间的季节，营养生长会产生地上叶片上方的叶子以及产生花朵的繁殖生长。在许多植物中都可以看到由于根茎引起的克隆生长，但是由于拟南芥中不存在，因此很少进行其分子分析。因此，我们对根茎和其他组织进行了转录组分析，并试图从分子水平阐明根茎的特征。结果表明，尽管根茎在解剖学上是从根尖分生组织中得出的，但它们比根更接近陆地器官，例如叶子和鲜花。