父性アリル依存的に発現する転写因子群によるイネ受精卵の発生制御機構
| Project/Area Number |
19J12912
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
戸田 絵梨香 東京都立大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 受精卵 / 発生 / 父性因子 / トランスクリプトーム解析 / 配偶子 / イネ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、雄性ゲノム（配偶子）由来の父性因子群によるイネ受精卵の発生制御機構の解明に取り組む。これまでの研究で同定されたイネ受精卵（配偶子融合後約4時間）内で父性アリル依存的に発現する23遺伝子のうち、転写因子をコードする5遺伝子を標的遺伝子として機能解析を行う。また、受精卵の初期発生ステップ（融合後0-4時間）においても雌雄配偶子の機能差の存在が示されていることから、精細胞から持ち込まれるRNA・タンパク質にも焦点をあて、植物受精卵発生の開始・進行を司る鍵因子を探索・特定することで、雌雄配偶子が融合後どのように協調的に働き、受精卵発生が進行するのかという分子基盤の一端の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
受精卵発生過程においては、卵細胞から受精卵への変換に伴う卵（受精卵）の活性化や雌雄配偶子由来因子の活性化あるいは不活性化、新規遺伝子発現の開始など、細胞内でダイナミックな変化が起きていると考えられる。本課題では、受精卵の初期発生過程における遺伝子発現制御やその分子基盤の一端の解明を目的とし、本年度は主に下記の2項目について研究を実施した。
（1）イネ受精卵の最初期発生過程における遺伝子発現変動および父母因子の発現プロファイル：イネ配偶子および受精卵を対象とした1細胞トランスクリプトーム解析系の基盤を構築し、配偶子融合後から雌雄核合一完了までの最初期発生過程の受精卵の網羅的かつ経時的な遺伝子発現解析を進めた。また、受精卵の最初期発生過程で発現変動を示す遺伝子群について、それら発現のアリル依存性を明示するため、ジャポニカ品種の日本晴とインディカ品種のカサラスの配偶子融合により作出した交雑受精卵を用いた同様のトランスクリプトーム解析に取り組んだ。
（2）微量サンプルからのDNAライブラリーの調製および解析：イネ配偶子や受精卵といった微量試料を用いたエピゲノム解析に向けて、DNAライブラリーの調製・解析を試みた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] High-quality sugar production by osgcs1 rice2020
Author(s)
Honma Yujiro、Adhikari Prakash Babu、Kuwata Keiko、Kagenishi Tomoko、Yokawa Ken、Notaguchi Michitaka、Kurotani Kenichi、Toda Erika、Bessho-Uehara Kanako、Liu Xiaoyan、Zhu Shaowei、Wu Xiaoyan、Kasahara Ryushiro D.
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Journal Title
Communications Biology
Volume: 3
Issue: 1
Pages: 617-617
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Expression of genes from paternal alleles in rice zygotes and involvement of OsASGR-BBML1 in initiation of zygotic development2019
Author(s)
Rahman, H., Toda, E., Kobayashi, M., Kudo, T., Koshimizu, S., Takahara, M., Iwami, M., Watanabe, Y., Sekimoto, H., Yano, K., Okamoto, T.
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Journal Title
Plant Cell Physiol.
Volume: 60
Issue: 4
Pages: 725-737
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] PCP論文賞：イネ受精卵における父性アリル依存的遺伝子発現および OsASGR-BBML1による受精卵発生の誘導2020
Author(s)
Md Hassanur Rahman, 戸田絵梨香, 小林正明, 工藤徹, 越水静, 高原美嶺, 岩見百華, 渡辺選子, 関本弘之, 矢野健太郎, 岡本龍史
Organizer
第62回日本植物生理学会年会
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[Presentation] An efficient DNA- and selectable-marker-free genome-editing system using zygotes in rice and its possible application to other crop species2020
Author(s)
Toda E, Koiso N, Takebayashi A, Maryenti T, Ichikawa M, Kiba T, Osakabe K, Osakabe Y, Sakakibara H, Kato N, Okamoto T.
Organizer
Keystone Symposia “Plant Genome Engineering: From Lab to Field”
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Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] An efficient DNA- and selectable-marker-free genome-editing system using zygotes in rice.2019
Author(s)
Toda E, Koiso N, Takebayashi A, Ichikawa M, Kiba T, Osakabe K, Osakabe Y, Sakakibara H, Kato N, Okamoto T.
Organizer
Vienna International Science Conferences and Events Association, Plant Genome Editing & Genome Engineering II
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Int'l Joint Research / Invited
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