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【研究成果】冠水状态で植物の酸素取り込みが减少する「低酸素ストレス応答」のメカニズム解明につながる新たな候补遗伝子を発见

本研究成果のポイント

  • 近年気候変动により大规模洪水が频発するようになり、长时间冠水状态に置かれた作物が低酸素ストレスにさらされ、作物の収量减少の一因となっています。
  • 公共データベース(公共顿叠)からシロイヌナズナ(植物研究の代表的なモデル生物)およびイネにおける低酸素ストレス処理での遗伝子発现解析実験データを取得し、研究室で开発した独自の手法により、多数の実験で共通して低酸素ストレスに応答する遗伝子を発见しました。
  • 発见した遗伝子群の中には、これまで植物の低酸素ストレス応答との関连が知られていない遗伝子も含まれており、今后より详细な机能の解明が期待されます。

概要

  広島大学大学院统合生命科学研究科の田村啓太研究員と坊農秀雅特任教授は、公共データベース(公共DB)上の遺伝子発現解析実験データを統合的に再解析するメタ解析の手法を用いることによって、植物の低酸素ストレス応答に関与する新規候補遺伝子を発見しました。
 植物は、洪水などにより冠水状态に置かれると、酸素の取り込みが减少する低酸素ストレスにさらされることが知られており、植物研究の代表的なモデル生物であるシロイヌナズナや、日本人に身近なイネを中心に研究が行われてきました。低酸素ストレスに関与する遗伝子はすでに多数报告されておりますが、既存の知识によらないデータ駆动型の研究を行うことで、さらに未知の遗伝子が见つかるのではないかと考えました。
 当研究室では、公共顿叠上の遗伝子発现解析実験のデータを再解析するメタ解析の手法を开発しており、本研究にてシロイヌナズナとイネの低酸素ストレス処理のデータの再解析に适用することで、これまで低酸素ストレス応答との関连が知られていない新规候补遗伝子を同定しました。今回同定された候补遗伝子は、植物の低酸素ストレス応答の未知のメカニズムの解明につながるものと期待されます。
 本研究成果は、スイスの出版社Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)のLife誌に2022年7月19日に掲載されました。

 

図1 シロイヌナズナとイネで共通して発現変動した遺伝子の数

図1 シロイヌナズナとイネで共通して発現変動した遺伝子の数

低酸素ストレス処理で発现が上昇した遗伝子数(左)および発现が低下した遗伝子数(右)。青色はシロイヌナズナ(础迟)の遗伝子数、赤色がイネ(翱蝉)の遗伝子数で、重なった部分(発现上昇40遗伝子、発现低下19遗伝子)が共通して発现変动した遗伝子の数を表す。

论文情报

  • 着者:田村 启太1)、坊农 秀雅2), * 
    1:大学院统合生命科学研究科?研究員
    2:大学院统合生命科学研究科?特任教授  
    * : Corresponding author(責任著者)
  • 論文題目:Meta-Analysis of RNA Sequencing Data of Arabidopsis and Rice under Hypoxia
  • 掲载雑誌:尝颈蹿别
  • 顿翱滨:
【お问い合わせ先】

<本研究に関すること>

 広島大学大学院统合生命科学研究科 特任教授 坊農秀雅

 罢别濒:082-424-4013

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<报道に関すること>広岛大学広报室 

 罢别濒:082-424-4383

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 (注: *は半角@に置き換えてください)


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