西尾治几 生态学研究センター 研究員、工藤洋 同教授らの研究グループは、植物が春の暖かさのみを感じるために、 FLC という植物の花の形成を抑制する遗伝子の発现が、春には一方向的に上昇して逆行しないしくみをもつことを明らかにしました。
春は昼夜の気温変化が激しく、昼は暖かいですが夜は寒くなります。一方で、植物が春に开花するためには、春の暖かさのみに応答する必要があります。本研究グループは、日本に自生するアブラナ科の植物ハクサンハタザオの自然集団において、 FLC 遗伝子领域におけるヒストンとよばれるタンパク质に着目し、野外で2年间の季节変化を调べました。このヒストンタンパク质は抑制型と活性型をとり、そのバランスが FLC 遗伝子の働きを决めます。
最先端のモデリング手法を用いて调べたところ、抑制型と活性型のヒストンが相互作用することで、 FLC 遗伝子の発现が気温の长期倾向に応答できることがわかりました。また、抑制型のヒストンが、 FLC 遗伝子领域全体に蓄积することによって、春の寒さを无视するような働きをして、春に遗伝子の発现が一方向的に上昇することがわかりました。本研究において、花の形成に関わる遗伝子が复雑に変动する环境に惑わされずに春の访れをとらえるしくみが明らかになりました。
本研究成果は、2020年5月1日に、国際学術誌「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。
図：本研究の概要図
详しい研究内容について
书誌情报
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Haruki Nishio, Diana M. Buzas, Atsushi J. Nagano, Koji Iwayama, Masayuki Ushio & Hiroshi Kudoh (2020). Repressive chromatin modification underpins the long-term expression trend of a perennial flowering gene in nature. Nature Communications, 11:2065.
