公募研究班
エピゲノムを介した胚乳登熟における生殖隔離機構
種子成熟は植物生殖過程の最終ステージであり、初期生育に必要な貯蔵物質が蓄積される。しかし異種ゲノムの組合せによってはエピゲノムが撹乱されて貯蔵物質を充分に蓄積することができず、生存競争に勝ち抜くことができない。従って、エピゲノム恒常性維持は正常な貯蔵物質蓄積に寄与することで「新種誕生」につながる。我々は胚乳特異的に発現する種子貯蔵タンパク質遺伝子を制御する転写因子群の機能解析を進めてきた。一方で大規模エピゲノム解析から、遺伝子発現は、転写因子、DNAメチル化、小分子RNA、ヒストン修飾の相互作用、すなわち「鍵と鍵穴」現象によって制御されることを明らかにしてきた。
本研究計画では、この「鍵と鍵穴」現象を明らかにすることを目的として胚乳における貯蔵物質蓄積を制御するエピゲノムダイナミクスを解明するとともに、胚乳における生殖隔離機構を理解するために、(1) 植物微量サンプルChIP-seq法の確立、(2) 胚乳、胚、幼苗におけるエピゲノムダイナミクス、(3) 生殖隔離に関わる遺伝子群の同定、について研究を行う。
イネ胚乳登熟は子世代の初期生育に必須であり、生殖過程の重要ステップであるにも関わらず、胚乳における遺伝子発現制御機構の理解は進んでいない。本研究はエピゲノミクスの観点からデータ駆動型アプローチをとり、胚乳特異的遺伝子発現の複合的なエピジェティック制御の解明にブレイクスルーを引き起こそうとするものである。我々はウェット実験もドライ解析もこなせるため、網羅的なエピジェティック制御の解析が可能であり、エピゲノム解析では木下班、辻班等、モデリング・情報解析では瀬々班等の連携により本研究を強力に推進することができる。本研究成果は胚乳登熟における「鍵と鍵穴」現象を明らかにするだけでなく、イネ胚乳を研究材料とする研究者にとっての有用なリソースにもなる。研究成果については速やかに研究論文・学会発表・データベースとして公表する。
- メンバ―リスト
-
- 川勝 泰二農業・食品産業技術総合研究機構 生物機能利用研究部門
- 若佐 雄也農業・食品産業技術総合研究機構 生物機能利用研究部門