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ハクサイ一代雑種品種におけるエピゲノム解析(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 16KK0171
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 園芸科学
研究機関神戸大学

研究代表者

藤本 龍  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (60620375)

研究期間 (年度) 2017 – 2022
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワードヘテロシス / エピジェネティクス / トランスクリプトーム / アブラナ科 / 育種学 / 園芸学 / 遺伝学 / ゲノム
研究成果の概要

ハクサイの雑種強勢の分子機構の解明を目指してエピゲノム解析を行った。全ゲノムDNAメチル化解析により、遺伝子の上流と下流200bpにDNAメチル化が見られると発現レベルが低くなることを明らかにした。転写抑制型のヒストン修飾であるH3K27me3は組織特異的な遺伝子発現制御に重要な役割を担う可能性が示された。転写活性型のヒストン修飾であるH3K4me3とH3K36me3を有する遺伝子は発現レベルが高くなる傾向が見られた。また、転写活性型のH3K4me3と転写抑制型のH3K27me3の両方の修飾を有する遺伝子を同定した。F1のヒストン修飾レベルはどちらか一方の親と近い値を示すことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Brassica rapa種において、ヒストン修飾を対象としたエピゲノム解析は実施されていなかった。本研究によりB. rapaにおいて、ヒストン修飾が遺伝子発現に果たす役割を明らかにできた。両親系統とF1の比較解析から、F1では親のエピゲノム状態が維持されていることを明らかにした。以上より、本成果は学術的な意義があると考える。今後、遺伝学的な研究とエピゲノム情報を統合して解析を進めていくことで雑種強勢に重要な遺伝領域を明らかにする計画で、一代雑種育種の省力化に繋がる発展性が期待できることから、本研究の社会的な意義は大きいと考える。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2018

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] CSIRO(オーストラリア)2018

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Studies on the Molecular Basis of Heterosis in Arabidopsis thaliana and Vegetable Crops2023

    • 著者名/発表者名
      Shiraki Saaya、Fujiwara Kazumasa、Kamiya Yoshiki、Akter Mst. Arjina、Dennis Elizabeth S.、Fujimoto Ryo、Mehraj Hasan
    • 雑誌名

      Horticulturae

      巻: 9 号: 3 ページ: 366-366

    • DOI

      10.3390/horticulturae9030366

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The role of histone modification in gene expression in <i>Brassica rapa</i> vegetables2023

    • 著者名/発表者名
      Shiraki S.、Kamiya Y.、Mehraj H.、Takahashi S.、Seki M.、Dennis E.S.、Fujimoto R.
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1362 号: 1362 ページ: 107-112

    • DOI

      10.17660/actahortic.2023.1362.15

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The role of epigenetic modifications in the transcriptional regulation of long noncoding RNAs in <i>Brassica rapa</i> vegetables2023

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Y.、Shiraki S.、Mehraj H.、Akter M.A.、Takahashi S.、Seki M.、Dennis E.S.、Osabe K.、Fujimoto R.
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1362 号: 1362 ページ: 65-70

    • DOI

      10.17660/actahortic.2023.1362.10

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Will epigenetics be a key player in crop breeding?2022

    • 著者名/発表者名
      Tonosaki Kaoru、Fujimoto Ryo、Dennis Elizabeth S.、Raboy Victor、Osabe Kenji
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13 ページ: 958350-958350

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.958350

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Brassica rapaにおけるH3K4me3とH3K36me3の遺伝子発現における役割2023

    • 著者名/発表者名
      白木沙彩、Mehraj Hasan、安田剛志、藤本龍
    • 学会等名
      園芸学会令和5年度春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの雑種強勢に関係する遺伝領域の同定2022

    • 著者名/発表者名
      藤原一将、宮路直実、安田剛志、藤本龍
    • 学会等名
      日本育種学会第142回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The role of histone modification in gene expression in Brassica rapa vegetables2022

    • 著者名/発表者名
      Saaya Shiraki, Hasan Mehraj, Satoshi Takahashi, Ayasha Akter, Naomi Miyaji, Motoaki Seki, Elizabeth S. Dennis, Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      IHC2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハクサイにおいて活性型ヒストン修飾が遺伝子発現に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      白木沙彩、Mehraj Hasan、高橋聡史、安田剛志、関原明、藤本龍
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Identification of the genetic region related to heterosis in Arabidopsis thaliana2022

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Fujiwara, Naomi Miyaji, Satoshi Takahashi, Motoki Shimizu, Motoaki Seki, Takeshi Yasuda, Elizabeth S. Dennis, Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia conference on Integrative Epigenetics in Plants
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Change of trimethylation of lysine 27 of histone H3 in the decrease in DNA methylation 1 mutant of Arabidopsis thaliana2022

    • 著者名/発表者名
      Saaya Shiraki, Kodai Matsuo, Satoshi Takahashi, Motoki Shimizu, Elizabeth S. Dennis, Motoaki Seki, Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia conference on Integrative Epigenetics in Plants
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The epigenome analysis in Brassica rapa L.2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      School of Life and Medical Sciences Research Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Role of four major histone midifications in regulating heterosis in Chinease cabbage2022

    • 著者名/発表者名
      Hasan Mehraj, Satoshi Takahashim Motoki Shimizu, Takeshi Yasuda, Elizabeth S. Dennis, Motoaki Seki, Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia conference on Integrative Epigenetics in Plants
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic and epigenetic approaches for understanding the molecular mechanism of heterosis in Arabidopsis thaliana and Brassica rapa2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Fujimoto, Hasan Mehraj, Satoshi Takahashi, Kazumasa Fujiwara, Naomi Miyaji, Saaya Shiraki, Motoki Shimizu, Motoaki Seki, Elizabeth S. Dennis
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia conference on Integrative Epigenetics in Plants
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロイヌナズナの耐塩性における雑種強勢の評価2022

    • 著者名/発表者名
      神矢良樹、Mehraj Hasan、安田剛志、藤本龍
    • 学会等名
      日本育種学会第142回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The relationship between the function of DECREASE IN DNA METHYLATION 1 (DDM1) and the salinity tolerance of Arabidopsis thaliana accessions, Columbia-0 and C242022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Kamiya, Hasan Mehraj, Kodai Matsuo, Motoki Shimizu, Satoshi Takahashi, Motoaki Seki, Takeshi Takasaki, Ryo Fujimoto
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia conference on Integrative Epigenetics in Plants
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Smart Plant Breeding for Vegetable Crops in Post-genomics Era2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Kamiya, Saaya Shiraki, Kazumasa Fujiwara, Mst. Arjina Akter, Ayasha Akter, Ryo Fujimoto, Hasan Mehraj
    • 総ページ数
      426
    • 出版者
      Springer, Singapore
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2017-03-15   更新日: 2025-01-30  

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