ジベレリンによる生殖器官形成機構の進化学的解析

赤霉素生殖器官形成机制的进化分析

• 批准号: 14J01393
• 负责人: 矢野 憲司
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J01393/
• 关键词: ジベレリン; アンセリジオーゲン; 性決定; シダ植物

本研究では、GA合成や受容成立以前・以降を通してGAシグナルが生殖器官の形成にどのように関わるのか明らかにする。近年、GAシグナル経路上で働くGAMYB転写因子が、GA合成成立以前のコケの時代から造精器の発達にも関わることが報告された。コケ植物の一種ヒメツリガネゴケには二つのGAMYB遺伝子が存在する。そこで、両PpGAMYB遺伝子を破壊した二重破壊株を作出した。この二重破壊株では全く造精器が形成されず、二つのPpGAMYBが冗長的に機能していることが明らかとなった。次にPpGAMYBの下流で働く遺伝子を探索するため、造精器形成直前の野生型と破壊株の茎葉体茎頂からRNAを抽出してRNAシーケンスによる発現解析を行った。その結果、発現減少遺伝子の5’上流域にはGAMYB結合配列が高頻度に存在することがわかった。この結果は、転写因子GAMYBが転写活性化因子として雄性生殖器官形成を制御することを示唆する。さらに、GA合成成立が確認されているシダ植物の性決定について、そのメカニズムを明らかにすることができた。これまで、一部のシダ植物でジベレリンと類似した構造を持つ「アンセリジオーゲン」が前葉体上の造精器誘導に関わることが報告されていたが、その作用機構は不明であった。そこでアンセリジオーゲンの構造が決定されているシダ植物の一種カニクサを用いて造精器誘導の解析を行った。

在本研究中，我们将阐明在 GA 合成和接收建立之前和之后 GA 信号如何参与生殖器官的形成。最近有报道称，作用于GA信号通路的GAMYB转录因子自苔藓时代、GA合成建立之前就参与了精子的发育。苔藓中有两个GAMYB基因。因此，我们创建了一个双破坏菌株，其中两个 PpGAMYB 基因都被破坏。在这个双破坏菌株中，没有形成精子，表明两个 PpGAMYB 功能冗余。接下来，为了寻找作用于 PpGAMYB 下游的基因，我们从野生型的芽尖提取 RNA，并在精子发生前破坏植物，并通过 RNA 测序分析其表达。结果发现，GAMYB结合序列经常存在于下调基因的5'上游区域。该结果表明转录因子GAMYB作为转录激活剂控制男性生殖器官的形成。此外，我们还能够阐明蕨类植物性别决定的机制，其中 GA 的合成已得到证实。迄今为止，已有报道称“驱虫素”具有与赤霉素相似的结构，参与某些蕨类植物原叶体精子发生的诱导，但其作用机制尚不清楚。因此，我们利用海棠（一种蕨类植物，其抗致螨原的结构已被确定）分析了精子发生的诱导。

项目成果

複雑なゲノム構造がもたらすGWA解析の偽陽性

复杂的基因组结构导致 GWA 分析误报

• 发表时间: 2016
• 作者: 矢野 憲司;竹内 秀征;山本 英司;平野 恒;北野 英己;松岡 信
• 通讯作者: 松岡 信

日本のイネ品種を用いたGWAS解析

使用日本水稻品种进行 GWAS 分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 矢野 憲司;安益 公一郎;竹内 秀征;池田 真由子;山崎 将紀;吉田 晋弥;北野 英己;平野 恒;松岡 信
• 通讯作者: 松岡 信

Isolation of a Novel Lodging Resistance QTL Gene Involved in Strigolactone Signaling and Its Pyramiding with a QTL Gene Involved in Another Mechanism

• DOI: 10.1016/j.molp.2014.10.009
• 发表时间: 2015-02-02
• 期刊: MOLECULAR PLANT
• 影响因子: 27.5
• 作者: Yano, Kenji;Ookawa, Taiichiro;Matsuoka, Makoto
• 通讯作者: Matsuoka, Makoto