エピジェネティックプロセスに関与する遺伝子であるRPL1は、イネの表現型の可塑性を調節します

生物は、環境条件の変化に応じて表現型を調整できます。この現象は、表現型の可塑性と呼ばれます。その遍在的な発生にもかかわらず、表現型の可塑性の分子メカニズムに関する研究はほとんどありませんでした。この研究では、環境依存性の表現型の変動の増加を示すイネ（オリザ・サティバL.）変異体、イネの可塑性1（RPL1）を分離しました。RPL1は、検査されたすべての組織で発現しました。タンパク質は核に局在し、ヘテロクロマチンと重複した核内の分布を局在させました。RPL1変異は、反復配列上のDNAメチル化の増加と、全体的なヒストンアセチル化の減少をもたらしました。さらに、突然変異は、ブラシノステロイド、ジベレリン、サイトカニンなどの植物ホルモンに対するイネ植物の反応に影響を与えました。主要なホルモンシグナル伝達遺伝子である推定イネのブラシノステロイド受容体OSBRI1の分析は、RPL1が遺伝子のエピゲノム修飾の調節に関与している可能性があることを示しました。これらのデータは、RPL1が植物への植物の反応に影響を与えるエピジェネティックなプロセスへの関与を通じて、おそらく表現型の可塑性を調節したことを示唆しています。

Organisms can adjust their phenotype in response to changing environmental conditions. This phenomenon is termed phenotypic plasticity. Despite its ubiquitous occurrence, there has been very little study on the molecular mechanism of phenotypic plasticity. In this study, we isolated a rice (Oryza sativa L.) mutant, rice plasticity 1 (rpl1), that displayed increased environment-dependent phenotypic variations. RPL1 was expressed in all tissues examined. The protein was localized in the nucleus and its distribution in the nucleus overlapped with heterochromatin. The rpl1 mutation led to an increase in DNA methylation on repetitive sequences and a decrease in overall histone acetylation. In addition, the mutation affected responses of the rice plant to phytohormones such as brassinosteroid, gibberellin, and cytokinin. Analysis of the putative rice brassinosteroid receptor OsBRI1, a key hormone signaling gene, indicated that RPL1 may be involved in the regulation of epigenomic modification of the gene. These data suggest that RPL1 regulated phenotypic plasticity likely through its involvement in epigenetic processes affecting responses of the plant to phytohormones.