植物の土壌環境適応戦略における選択的スプライシングの機能的、進化的解析

植物适应土壤环境策略中选择性剪接的功能和进化分析

基本信息

批准号：
13J08293
负责人：
西田翔
金额：
$ 3万
依托单位：
Hiroshima University (2015)The University of Tokyo (2013-2014)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

1)亜鉛超集積植物Noccaea japonica由来ZNT1/ZIP4のsplicing isoformの機能解析: 本年度は、アブラナ科植物が共通して持つZNT1/ZIP4の生理学的機能を明らかにすることを目的に、シロイヌナズナのAtZIP4の機能解析を行った。ノックアウト変異株と過剰発現株を用いた解析の結果、AtZIP4はZn輸送体をコードしないことが示唆された。一方、N. japonicaが獲得したsplicing isoformと同様、N末端に欠損を持つAtZIP4の人工ORFをシロイヌナズナに過剰発現させたところ、植物中のZn濃度は有意に上昇し、N末端欠損型のAtZIP4がZn輸送体をコードすることがわかった。これまでの研究結果から、アブラナ科が共通して持つZNT1/ZIP4の機能は不明であるが、N. japonicaを含めたZn超集積性Noccaea属植物は、高重金属土壌環境に適応する過程でZn輸送体をコードするZNT1/ZIP4のsplicing isoformを獲得したと考えられた。2)栄養欠乏ストレス下における選択的スプライシングの網羅解析: 本年度では、前年度までに絞りこまれた候補遺伝子の中から、K欠乏に特異的に応答してsplicingパターンが変化する転写因子遺伝子MYB59に着目した。RNA-Seqおよび定量PCRによる発現解析の結果、MYB59遺伝子からは主にDNA結合モチーフをコードする領域を一部欠損したisoformが転写されるが、K欠乏下では完全なDNA結合モチーフをコードするisoformの割合が有意に増加することが明らかとなった。先行研究において、MYB59の発現は主根の伸長を抑制する役割があることが示されている。本研究結果は、MYB遺伝子のsplicingパターンの変化を介した、栄養欠乏に応答した根の伸長制御の存在を示唆している。

1）从超耗尽的锌植物Noccaea Japonica对Znt1/Zip4的剪接同工型的功能分析：今年，我们在拟南芥中对ATZIP4进行了功能分析，目的是阐明Znt1/Zip4的生理功能，这些功能通常由Cruciforial cruciforial crucciferior cruciforper crcucifor cruciforsiles。使用基因敲除突变体和过表达菌株的分析表明，ATZIP4不会编码Zn转运蛋白。另一方面，与由N. japonica获得的剪接同工型一样，ATZIP4的人造ORF（具有缺陷的N末端）在拟南芥中过表达，植物的Zn浓度显着增加，表明ATZIP4，ATZIP4，ATZIP4，AT-Terminal缺陷形式，围绕Zn转运器。 Based on previous research results, the function of ZNT1/ZIP4, which is commonly held by the Brassicaceae family, is unknown, but it is believed that the Zn-rich Noccaea genus plants, including N. japonica, acquired the splicing isoform of ZNT1/ZIP4, which encodes a Zn transporter, during the process of adapting to the high-heavy metal soil environment. 2）对营养缺乏应力下的替代剪接的全面分析：在今年，我们专注于MYB59，MYB59是一种转录因子基因，其剪接模式在响应K缺乏症的响应中变化，在候选基因中缩小到上一年。 RNA-seq和定量PCR的表达分析表明，MYB59基因主要转录编码DNA结合基序的区域中部分缺少的同工型，但是在K缺乏下，编码完整的DNA结合基序的同工型的比例显着增加。先前的研究表明，MYB59的表达在抑制主要根的伸长率中起作用。研究结果表明，通过改变MYB基因的剪接模式来应对养分缺乏的根伸长调节。