ヒストン修飾を介した植物の乾燥ストレス適応機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes |
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| Project/Area Number |
25119724
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
関 原明 独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (80281624)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 植物 / 遺伝子 / 環境ストレス適応 / ヒストン修飾 / エピジェネティック制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は急激な環境変化に対応するために、複雑な適応システムを備えていることが知られている。近年、このシステムにはヒストン修飾を介した転写(後)制御機構が関与する事が示唆されてきている。
これまでの解析から、シロイヌナズナのヒストン脱アセチル化酵素遺伝子hda6の変異株では、乾燥ストレス条件下で酢酸合成系の遺伝子が強く発現し内在性の酢酸量が増加していることがわかっている。また、シロイヌナズナの乾燥耐性付与にはHDA6によって直接制御される酢酸発酵経路の活性化が必須であることや、シロイヌナズナに酢酸を直接与えるだけで生長阻害もなく植物に強い乾燥耐性を付与可能であることを明らかにしている。今年度は、酢酸処理による乾燥耐性獲得機構の解明をめざして、酢酸で前処理後乾燥ストレス処理時までの過程におけるトランスクリプトームをシロイヌナズナカスタムオリゴマイクロアレイ（本申請代表者グループで新規にデザイン、60K、アジレント）を用いて詳細な解析(8つのタイムポイント：無処理、酢酸処理後1、3、6、9日、さらに乾燥処理後6、9、12日目)を進め以下の知見を得た。
１)酢酸前処理した場合、水で前処理した場合（コントロール）に比べて2,400個の遺伝子で発現が変動していた。酢酸前処理後の乾燥処理過程で、コントロール（水で前処理後の乾燥処理過程）に比べて941個の遺伝子の発現変化が確認された。
２）これらの発現データをもとにPCA解析を行ったところ、酢酸で前処理1日目の発現プロファイルがコントロール条件(水で前処理1日目)と比べて大きく異なっていることがわかった。
３）乾燥ストレス処理時における代表的な乾燥ストレス誘導性遺伝子の発現が、酢酸で前処理した場合コントロール条件（水で前処理した場合）に比べて遅れて発現誘導される傾向が観察された。
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| Research Progress Status |
26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 |
26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
(16 results)
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[Journal Article] The Cold Signaling Attenuator High Expression of Osmotically Responsive Gene1 Activates Flowering Locus C Transcription via Chromatin Remodeling under Short-Term Cold Stress in Arabidopsis.2013
Author(s)
Jung, J.H., Park, J.H., Lee, S., To, T.K., Kim, J.M., Seki, M. and Park, C.M.
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 25
Issue: 11
Pages: 4378-4390
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Novel RNA and Epigenetic Regulations in Plant Abiotic Stress Responses.2013
Author(s)
Matsui, A., Kim, J.M., Kim To, T., Iida, K., Tanaka, M., Ishida, J., Morosawa, T., Toyoda, T. and Seki, M
Organizer
2013 International Symposium on Agricultural Biotechnology: Emerging Topics on Plant Stress Biology
Place of Presentation
Taipei, Taiwan
Related Report
Invited
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[Book] "Methods in Molecular Biology- A third edition of the Arabidopsis Protocols (Edited by Drs. Jose J. Sanchez-Serrano and Julio Salinas)"2014
Author(s)
Kim, J.M., To, T.K., Tanaka, M., Endo, T.A., Matsui, A., Ishida, J., Robertson, F.C., Toyoda, T. and Seki, M.
Total Pages
726
Publisher
Humana Press Inc
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