Development of disease resistant plants by artificial orientation of epigenetic mutation.

• Project/Area Number: 26450054
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Plant protection science
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: Kobayashi Issei 三重大学, 地域イノベーション推進機構, 教授 (90205451)
• Research Collaborator: KOBAYASHI Yuhko
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: イネ / エピジェネティクス / 病害抵抗性育種 / いもち病 / DNAメチル化 / 耐病性育種 / 防御応答

Outline of Final Research Achievements

In our previous study, it was revealed that vast change of DNA methylation state in rice plants with RE treatment, which is specific treatment developed by our group. We tried to produce disease resistant rice plants by artificial orientation of epigenetic mutation with the RE treatment. As a result, we succeeded in produce rice plants with trans-generational disease resistance state. The results suggest that the method we developed may contribute to novel breeding technique applied with epigenetic mutation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、抵抗性誘導剤処理によって獲得されたイネの病害抵抗性が後代の植物に伝達される現象が見出され、その原因がエピジェネティック変異であることが確認された。従来は遺伝しないと考えられてきた獲得形質が簡単な方法で人為的に導入可能であり、次世代以降に伝わることを見出したことは学術的に大きな意義がある。また、獲得された抵抗性は、世代を超えたプライミング状態の維持に起因すると考えられた。したがって、本研究によって我々が開発した方法は、エピジェネティック変異を利用した新規の育種技術開発に繋がる可能性が高く、社会に与える影響から見ても画期的な研究成果であると言える。

Research Products

• [Journal Article] Identification of DDX39A as a Potential Biomarker for Unfavorable Neuroblastoma Using a Proteomic Approach (2016)
  • Author(s): Otake K, Uchida K, Ide S, Kobayashi Y, Kobayashi I, Kusunoki M
  • Journal Title: Pediatr Blood Cancer. Volume: 63 Issue: 2 Pages: 221-227
  • DOI: 10.1002/pbc.25778
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Increased Expression of the Tomato SISWEET15 Gene During Grey Mold (2016)
  • Author(s): Asai Y, Kobayashi Y, Kobayashi I
  • Journal Title: Journal of Plant Pathology & Microbiology Volume: 7 Issue: 01 Pages: 1-8
  • DOI: 10.4172/2157-7471.1000329
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] エピジェネティック変異の人為的方向付による耐病性育種の可能性 (2015)
  • Author(s): 小林裕子、小林一成
  • Organizer: 平成27年度日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: あわぎんホール（徳島県徳島市）
  • Year and Date: 2015-09-29
• [Presentation] Genome-wide changes of DNA methylation of regenerated rice and possibility of the artificial orientation. (2015)
  • Author(s): Furihata T, Ito A, Kobayashi Y, Kobayashi I
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学世田谷キャンパス（東京都世田谷区）
  • Year and Date: 2015-03-16
• [Presentation] Genome-wide changes of DNA methylation of regenerated rice and possibility of the artificial orientation. (2014)
  • Author(s): Furihata T, Kobayashi Y, Kobayashi I
  • Organizer: 第３７回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市西区）
  • Year and Date: 2014-11-25
• [Presentation] Genome-wide Changes of DNA Methylation of Regenerated Rice and Possibility of the Artificial Orientation. (2014)
  • Author(s): Furihata T, Kobayashi Y, Kobayashi I
  • Organizer: The Sixth International Workshop on Regional Innovation Studies
  • Place of Presentation: 三重大学（三重県津市）
  • Year and Date: 2014-10-16
• [Presentation] エピジェネティクスを利用した革新的な次世代育種法の開発 (2014)
  • Author(s): 降旗妙子、小林裕子、小林一成
  • Organizer: 第４回地域イノベーション学会大会
  • Place of Presentation: 三重大学（三重県津市）