Elucidation of the network among novel master control genes by analysis of fused leaf mutants in rice

• Project/Area Number: 15K07259
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Science in genetics and breeding
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: Satoh-Nagasawa Namiko 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (00535289)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 純一 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30345186) ; 永澤 信洋 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: イネ / 突然変異体 / 茎頂分裂組織 / 分裂組織 / 葉 / 変異体

Outline of Final Research Achievements

We analyzed several novel abaxially fused leaf mutants which show aberrant leaf initiation pattern and gained insights into new master control genes. We hyporhesized the mechanism of the initiation of abaxially fused leaf and elucidate the biological function of ABL genes and molecular functions of ABL genes by cloning and expression analysis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物の地上部はすべて茎頂分裂組織という細胞集団に由来する。すなわち、作物の地上部形態はは、茎頂分裂組織の発生に関わる遺伝子の機能を制御することでコントロールすることができる。茎頂分裂組織の発生に関わる遺伝子の数は莫大であり、それらはカスケードを形成して機能している。本研究では、カスケードの比較的上位で機能するマスター調節遺伝子の機能解明を行い、将来、収量増加などを目指した作物地上部形態の人為的改変を確実に行うための基盤を構築した。

Research Products

• [Journal Article] Control of meristem determinacy by trehalose 6-phosphate phosphatases is uncoupled from enzymatic activity (2019)
  • Author(s): Hannes Claeys, Son Lang Vi, Xiaosa Xu, Namiko Satoh-Nagasawa, Andrea L. Eveland, Alexander Goldshmidt, Regina Feil, Grace A. Beggs, Hajime Sakai, Richard G. Brennan, John E. Lunn & David Jackson
  • Journal Title: Nature Plants Volume: 5 Issue: 4 Pages: 352-357
  • DOI: 10.1038/s41477-019-0394-z
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The NAC transcription factor gene OsY37 (ONAC011) promotes leaf senescence and accelerates heading time in rice. (2017)
  • Author(s): Mannai YE, Akabane K, Hiratsu K, Satoh-Nagasawa N, Wabiko H.
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 18 Issue: 10 Pages: 1-21
  • DOI: 10.3390/ijms18102165
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cesium Uptake by Rice Roots Largely Depends Upon a Single Gene, HAK1, Which Encodes a Potassium Transporter. (2017)
  • Author(s): Hiroki Rai, Saki Yokoyama, Namiko Satoh-Nagasawa, Jun Furukawa, Takiko Nomi, Yasuka Ito, Shigeto Fujimura, Hidekazu Takahashi, Ryuichiro Suzuki, ELMannai Yousra, Akitoshi Goto, Shinichi Fuji, Shin-ichi Nakamura, Takuro Shinano, Nobuhiro Nagasawa, Hiroetsu Wabiko, Hiroyuki Hattori.
  • Journal Title: Plant and cell physiology Volume: 58 Issue: 9 Pages: 1468-1493
  • DOI: 10.1093/pcp/pcx094
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Genetic Analysis of Cadmium Accumulation in Shoots of Sorghum Landraces (2017)
  • Author(s): Kana Tsuboi et al.
  • Journal Title: Crop Science Volume: 57 Issue: 1 Pages: 22-31
  • DOI: 10.2135/cropsci2016.01.0069
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of QTLs controlling low-temperature germination of the East European rice (Oryza sativa L.) variety Maratteli (2016)
  • Author(s): Satoh T., Tezuka K., Kawamoto T., Matsumoto S., Satoh-Nagasawa N., Ueda K., Sakurai K., Watanabe A., Takahashi H., Akagi H.
  • Journal Title: Euphytica Volume: 207 Issue: 2 Pages: 245-254
  • DOI: 10.1007/s10681-015-1531-z
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 第4葉に極性異常を示すイネ突然変異体の解析 (2019)
  • Author(s): 手塚 拓海,小林 俊貴,渡辺 友和,佐藤 理絵,我彦 廣悦,永澤 信洋,佐藤 (永澤) 奈美子
  • Organizer: 日本植物生理学会
• [Presentation] 極性異常を生じるイネ突然変異体と表現型と原因遺伝子の解析 (2019)
  • Author(s): 手塚 拓海,小林 俊貴,渡辺 友和,佐藤 理絵,我彦 廣悦,永澤 信洋,佐藤 (永澤) 奈美子
  • Organizer: 日本育種学会
• [Presentation] 葉の分化パターンに異常があるイネ突然変異体の解析 (2018)
  • Author(s): 佐藤 理絵, 春原 英彦, 我彦 廣悦 ,永澤 信洋, 佐藤（永澤） 奈美子
  • Organizer: 東北育種研究集会
• [Presentation] 双極葉は茎頂分裂組織周辺のサイトカイニンシグナル異常によって引き起こされる (2018)
  • Author(s): 手塚 拓海,小林 俊貴,渡辺 友和,佐藤 理絵,我彦 廣悦,永澤 信洋,佐藤 (永澤) 奈美子
  • Organizer: 東北育種研究集会
• [Presentation] 第1節間に節様構造を形成するイネ突然変異体の解析 (2018)
  • Author(s): 中田翔茉
  • Organizer: 東北育種研究集会
• [Presentation] サイトカイニン合成遺伝子を導入したイネにおける早生化 (2018)
  • Author(s): 織笠祐実、我彦廣悦、佐藤（永澤）奈美子、田母神繁
  • Organizer: 日本植物生理学会
• [Presentation] KORPOKKUR遺伝子はイネの細胞分裂及び栄養生長期の相転換に必須である (2017)
  • Author(s): 佐藤（永澤） 奈美子, 永澤 信洋, 長戸 康郎, El Mannai Yousra, 我彦 廣悦
  • Organizer: 日本育種学会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] KORPOKKUR遺伝子は正常な細胞の発達と栄養生長期の相転換に必須である (2016)
  • Author(s): ・永澤信洋・上田健治・長戸康郎・我彦廣悦
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] Searching the senescence associated genes of rice downstream of transcription factor gene OsyN37 (2016)
  • Author(s): Yousra El mannai・Nao Konno・Kenji Ueda・Namiko Satoh-Nagasawa・Wabiko Hiroetsu
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18