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Analyses of the cis-element of the Arabidopsis FT gene using a novel genome editing technique.

Research Project

Project/Area Number 21K06233
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

KAYA Hidetaka  愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (80398825)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 括平  愛媛大学, 農学研究科, 教授 (40244587)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsゲノム編集 / cis-element / 遺伝子発現 / 花成 / FT / FT遺伝子 / シロイヌナズナ / CCAAT / シスエレメント / 発現制御 / SpCas9-NGv1 / 遺伝子発現制御
Outline of Research at the Start

ゲノム編集技術を適用し,シロイヌナズナFT 遺伝子発現制御機構について,本来のゲノム上でのcis-elementの機能解析・エピジェネティック発現制御機構の解明を目的とする遺伝子発現制御において重要な役割を果たすのがcis-elementやエピジェネティック情報である.本申請研究では,新奇ゲノム編集技術を用いてFT 遺伝子のゲノム上のcis-elementを直接編集し,その機能の解明をおこなう.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the regulatory mechanism of the flowering gene FT in Arabidopsis. By using genome editing technology, we succeeded in introducing mutations directly into the cis-elements that regulate the expression of the FT gene. Analysis of the isolated mutants revealed that the CCAAT1 sequence, located 5.3 kb upstream of the FT gene, plays an important role. This research has potential for application to other crops and is expected to lead to future technology for regulating the flowering time of cultivated varieties.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

FT遺伝子は植物が適切な時期に花を咲かせることにおいて機能する重要な遺伝子です.その為,FT遺伝子の発現のタイミング・場所・量は精密に調整されています.最新のゲノム編集技術を用いて,ゲノム上にあるFT遺伝子のcis-elementを直接編集し,解析しました。結果,FTの翻訳開始点から5.3kb上流にあるCCAAT1配列が花成制御に重要な役割を果たしていることが明らかになりました.この研究成果は,将来,農業において作物の花成時期を調整する技術の開発につながり,作物の栽培効率向上や収穫時期の最適化に寄与することが期待されます.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Zinc deficiency‐induced defensin‐like proteins are involved in the inhibition of root growth in <i>Arabidopsis</i>2023

    • Author(s)
      Kimura Sachie、Vaattovaara Aleksia、Ohshita Tomoya、Yokoyama Kotomi、Yoshida Kota、Hui Agnes、Kaya Hidetaka、Ozawa Ai、Kobayashi Mami、Mori Izumi C.、Ogata Yoshiyuki、Ishino Yoko、Sugano Shigeo S.、Nagano Minoru、Fukao Yoichiro
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: 115 Issue: 4 Pages: 1071-1083

    • DOI

      10.1111/tpj.16281

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mechanisms for introducing 250 kDa fluorescent molecules and Cas9/sgRNA into plant cells by plasma treatment2023

    • Author(s)
      Ikeda Yoshihisa、Hamada Yuki、Ueshima Ryosuke、Kido Yugo、Yaeno Takashi、Kaya Hidetaka、Kobayashi Kappei、Jinno Masafumi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 62 Issue: SL Pages: SL1015-SL1015

    • DOI

      10.35848/1347-4065/acd3f9

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Genome Editing with CjCas9 and enCjCas9 derived from Campylobacter jejuni in plant2024

    • Author(s)
      山中直至,清水木乃葉,高橋美優,坂本遼嘉,遠藤 真咲,中川綾哉,小林括平,濡木理,土岐精一,賀屋秀隆
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナFT遺伝子の発現制御に関わるcis-element解析2024

    • Author(s)
      大野奈津美,三木葵葉,山本真結香,吉田晟人,根岸克弥,遠藤真咲,小林正樹,小林括平,土岐精一,阿部光知,賀屋秀隆
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 内在cis-elementへの直接変異導入によるシロイヌナズナFT遺伝子の発現制御メカニズムの解明2024

    • Author(s)
      大野奈津美,三木葵葉,山本真結香,吉田晟人,根岸克弥,遠藤真咲,小林正樹,小林括平,土岐精一,阿部光知,賀屋秀隆
    • Organizer
      中国四国植物学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物における外来DNAフリー・ゲノム編集について2023

    • Author(s)
      賀屋秀隆
    • Organizer
      日本育種学会 四国談話会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] DNAメチル化酵素を用いたシロイヌナズナにおけるde novo DNAメチル化編集技術の試み2023

    • Author(s)
      平田峻也,池田陽子,西村泰介,小林括平,賀屋秀隆
    • Organizer
      日本植物学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノム編集技術を用いたシロイヌナズナにおけるde novo DNA メチル化編集技術の開発2023

    • Author(s)
      平田 峻也,池田 陽子,西村 泰介,小林 括平,賀屋 秀隆
    • Organizer
      日本バイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるCRISPR/Cas9システムを用いたde novo DNAメチル化技術の開発2023

    • Author(s)
      平田峻也,大河優奈*,池田陽子,西村泰介,小林括平,賀屋秀隆
    • Organizer
      中国四国植物学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナFT遺伝子のATGから約5kb上流にあるcis-elementでの1塩基挿入が花成に及ぼす影響について2022

    • Author(s)
      大野奈津美,山本真結香,&#134071;田晟人,根岸克弥,遠藤真咲,小林括平,土岐精一,阿部光知,賀屋秀隆
    • Organizer
      日本植物学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるDNA脱メチル化編集技術開発の試み2022

    • Author(s)
      平田 峻也,大河 優奈,池田 陽子,高橋 広夫,町田 千代子,西村 泰介,小林 括平,賀屋 秀隆,
    • Organizer
      日本植物バイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるde novo DNAメチル化技術の開発2022

    • Author(s)
      平田 峻也,大河 優奈,池田 陽子,西村 泰介,小林 括平,賀屋 秀隆
    • Organizer
      日本植物生理学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 新奇SpCas9-NGv1を用いたシロイヌナズナFT遺伝子の発現制御に関わる内在cis-element解析2022

    • Author(s)
      山本真結香・吉田晟人・根岸克弥・大野奈津美・阿部光知・土岐精一・小林括平・賀屋秀隆
    • Organizer
      日本植物生理学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 植物のゲノム編集 実験プロトコール2022

    • Author(s)
      原 奈穂、雑賀 啓明、土岐 精一
    • Total Pages
      192
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759820881
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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