エピジェネティック修飾は成長過程や環境変動に応じて個体内で変化する一方、細胞分裂や繁殖を通じて維持される。よって、長寿の生物では個体内で長期にわたって修飾状態が可変的に継承される。エピジェネティック変異は表現型にも関わり、成長や生存にも影響しうるが、長期的時間スケールにおける変化の程度や適応的な役割については知見が十分ではない。
そこでクローン成長を行うクローナル植物を対象に、異なる環境下で長期間生育したクローン子孫株のエピジェネティック修飾と遺伝子発現の変化率や修飾領域を調べ、環境適応に対する植物のゲノム制御機構の役割を理解することを目指して研究を進めている。主な材料はタネツケバナ属の草本2種(Cardamine flexuosaとCardamine amara)で、それぞれ地上茎と地下茎よりクローン成長を行う。C. flexuosaは湿潤環境に生育するクローン性親種C. amaraと乾燥環境の非クローン性親種Cardamine hirsutaから生じた異質4倍体種であり、生育環境の違いによる両親種ゲノムの遺伝子発現の差異が確認されている。
両種の単一株からクローン断片を採取し、湿潤と乾燥環境でクローン株を生育させ、長期間および短期間継代した株のRNA-seqおよびChIP-seqを行い遺伝子発現量とヒストン修飾量の変化パターンを解析した。乾燥でも湿潤でも発現量や修飾量の高くなる遺伝子が見られ、長期よりも短期で差異が大きいことがわかった。また乾燥条件では光合成関連遺伝子、湿潤条件では防御関連遺伝子の活性型ヒストン修飾レベルが高くなっていた。C. flexuosaでは両親種ゲノムを参照して修飾量を解析し、両親種ゲノム間で活性型ヒストンの修飾レベルの異なる遺伝子が確認された。これらの結果をもとにクローン子孫株の水分環境への順応の過程で機能する遺伝子制御とその変化を議論する。