同一種内異種ゲノムが引き起こすインセスト回避と生殖隔離の分子機構

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Correlative gene system: establishing next-generation genetics
• Project/Area Number: 23113006
• Research Institution: Osaka Kyoiku University
• Principal Investigator: 鈴木 剛 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (10314444)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 諏訪部 圭太 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50451612) ; 渡辺 正夫 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90240522)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 遺伝学 / 高等植物 / インセスト回避 / 生殖隔離 / 低分子RNA / 雄性生殖器官 / 遺伝子機能 / 分子間相互作用

Outline of Annual Research Achievements

本研究組織では、アブラナ科植物の自家不和合性を人為的に制御し、インセスト回避に関わる分子機構を明らかにする。また、自家不和合性に関連した雌雄間の相互作用が同一種内で生殖隔離を生みだしている現象について、これを制御する遺伝子の機能と進化を調べることにより、「遺伝子機能の多様化」との関連を明らかにする。さらに、イネを用いて雄性生殖器官特異的低分子RNAを網羅的に解析することにより、「エピジェネティックな制御」による雌雄間での「ゲノム・遺伝子相関」に関わる分子の相互作用の理解を目指す。平成27年度は、以下の３つのプロジェクトについて、最終年度として順調な実験成果を得た。「シロイヌナズナを用いたインセスト回避機構解明」については、SCRA遺伝子に生じている3つの変異について同属近縁種との塩基配列比較と形質転換シロイヌナズナを用いた機能解析・総合考察を行い、論文発表へ向けて内容の質改善などを行った。「同一種内異種ゲノムが引き起こす新規生殖隔離遺伝子の実態解明」に関しては、Brassica rapaの新規生殖隔離遺伝子セットであるSUI1遺伝子とPUI1遺伝子について、B. rapa内の対立遺伝子や近縁種のオーソログなどを単離して、塩基配列情報を数多く蓄積した。これについても論文発表へ向けて最終準備段階にきている。「雌雄ゲノム・遺伝子相関因子の網羅的解析」については、低温抵抗性のイネ品種の葯において、低温処理時に発現量が増大するmiRNAとその標的遺伝子の相互作用によって、タペート肥大を抑えている可能性について、データを取りまとめて論文投稿した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 順天大学校(韓国)
  • Country Name: KOREA (REP. OF KOREA)
  • Counterpart Institution: 順天大学校
• [Int'l Joint Research] チューリッヒ大学(スイス)
  • Country Name: SWITZERLAND
  • Counterpart Institution: チューリッヒ大学
• [Journal Article] Comparative analysis of microRNA profiles of rice anthers between cool-sensitive and cool-tolerant cultivars under cool-temperature stress. (2016)
  • Author(s): Maeda, S., Sakazono, S., Masuko-Suzuki, H., Taguchi, M., Yamamura, K., Nagano, K., Endo, T., Saeki, K., Osaka, M., Nabemoto, M., Ito, K., Kudo, T., Kobayashi, M., Kawagishi, M., Fujita, K., Nanjo, H., Shindo, T., Yano, K., Suzuki, G., Suwabe, K. and Watanabe, M.
  • Journal Title: Genes & Genetic Systems Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of reference genes for quantitative expression analysis using large scale RNA-seq data of Arabidopsis thaliana and model crop plants. (2016)
  • Author(s): Kudo, T., Sasaki, Y., Terashima, S., Matsuda-Imai, N., Takano, T., Saito, M., Kanno, M., Ozaki, S., Suwabe, K., Suzuki, G., Watanabe, M., Matsuoka, M., Takayama, S. and Yano, K.
  • Journal Title: Genes & Genetic Systems Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Molecular cytogenetic use of BAC clones in Neofinetia falcata and Rhynchostylis coelestis. (2015)
  • Author(s): Matsuba, A., Fujii, M., Lee, S.S., Suzuki, G., Yamamoto, M. and Mukai, Y.
  • Journal Title: The Nucleus Volume: 58 Pages: 207-210
  • DOI: 10.1007/s13237-015-0147-y
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The D-genome plays a critical role in the formation of haploid Aegilops tauschii through Imperata cylindrica mediated uniparental chromosome elimination. (2015)
  • Author(s): Mukai, Y., Okamoto, G., Kiryu, S., Takemoto, S., Sharma, S.K., Suzuki, G. and Yamamoto, M.
  • Journal Title: The Nucleus Volume: 58 Pages: 199-206
  • DOI: 10.1007/s13237-015-0151-2
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Genome-wide identification and characterization of MADS-box family genes related to organ development and stress resistance in Brassica rapa. (2015)
  • Author(s): Saha, G., Park, J.-I., Jung, H.-H., Ahmed, N. U., Chung, M.-Y., Hur, Y., Gu, Y.-G., Watanabe, M. and Nou, I.-S.
  • Journal Title: BMC Genomics Volume: 16 Pages: 178
  • DOI: 10.1186/s12864-015-1349-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] アブラナ科野菜における分子育種の基盤構築とその応用 (2015)
  • Author(s): 諏訪部圭太
  • Journal Title: JATAFFジャーナル Volume: 3 Pages: 10-16
• [Presentation] シロイヌナズナ雌しべの柱頭毛は周囲の湿度を感じて開花後に伸長する (2016)
  • Author(s): 武田征士, 落合功輝, 坂園聡美, 渡辺正夫, 諏訪部 圭太
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学（岩手県盛岡市）
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] Functional analysis of pollen-expressed cysteine-rich protein CR3 (2016)
  • Author(s): Morimoto, H., Arakawa, C., Egusa, W., Masuko-Suzuki, H., Matsushima, M., Suzuki, G., Watanabe, M., and Suwabe, K.
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学（岩手県盛岡市）
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] 講評 (2016)
  • Author(s): 渡辺正夫
  • Organizer: 平成27年度宮城県高等学校理数科課題研究発表会
  • Place of Presentation: 宮城県庁（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-03
  • Invited
• [Presentation] History of self-incompatibility research in Brassica species -especially Tohoku University Hinata's laboratory works-. (2016)
  • Author(s): Watanabe, M.
  • Organizer: Topic seminor in GSP on Sunchon University
  • Place of Presentation: スンチョン（韓国）
  • Year and Date: 2016-01-04
  • Invited
• [Presentation] アブラナ科植物において低分子RNAとその標的配列の多様性により複雑な階層的優劣性が制御される (2015)
  • Author(s): 和田七夕子, 安田晋輔, 柿崎智博, 三浦栄子, 樽谷芳明, 高田美信, 鈴木剛, 渡辺正夫, 高山誠司
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [Presentation] 植物の不思議と子供の頃の遊びから学ぶ (2015)
  • Author(s): 渡辺正夫
  • Organizer: 理科学習教材研究グループ・特別講義
  • Place of Presentation: 四国中央市立川滝小学校（愛媛県四国中央市）
  • Year and Date: 2015-11-28
  • Invited
• [Presentation] 複数植物種の遺伝子発現ネットワーク情報と高信頼度アノテーション情報を搭載したWebデータベースPODC (2015)
  • Author(s): 林正明, 横山幸治, 諏訪部圭太, 鈴木剛, 渡辺正夫, 松岡信, 大柳一, 矢野健太郎
  • Organizer: 第12回日本ナス科コンソシアム年会
  • Place of Presentation: 明治大学（神奈川県川崎市）
  • Year and Date: 2015-10-25
• [Presentation] SSHの取り組みとこれからの活動への期待 (2015)
  • Author(s): 渡辺正夫
  • Organizer: 平成27年度宮城県仙台第三高等学校授業づくりフォーラム
  • Place of Presentation: 宮城県仙台第三高等学校（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2015-10-16
  • Invited
• [Presentation] 複数植物種の遺伝子発現ネットワーク情報と高信頼度機能アノテーション情報を搭載したWebデータベースPODC (2015)
  • Author(s): 寺島伸, 高野智之, 工藤徹, 菅野真麻, 齋藤美沙, 松田典子, 浅野さとみ, 尾崎崇一, 佐々木陽平, 小林正明, 横山幸治, 諏訪部圭太, 鈴木剛, 渡辺正夫, 松岡信, 大柳一, 矢野 健太郎
  • Organizer: 日本育種学会第128回講演会
  • Place of Presentation: 新潟大学（新潟県新潟市）
  • Year and Date: 2015-09-11 – 2015-09-12
• [Presentation] 身の回りはいろいろな環境ということを児童生徒に気付いてもらおう (2015)
  • Author(s): 渡辺正夫
  • Organizer: 仙台市教育センター環境教育研修
  • Place of Presentation: 仙台市教育センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2015-07-31
  • Invited
• [Presentation] The pollen-expressed cysteine rich peptide CR3 involves in pollen germination and pollen tube growth. (2015)
  • Author(s): Morimoto, H., Arakawa, C., Matsushima, M., Suzuki, G., Watanabe, M. and Suwabe, K.
  • Organizer: the 26th International Conference on Arabidopsis Research
  • Place of Presentation: パリ（フランス）
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Revival of self-incompatibility in Arabidposis thaliana. (2015)
  • Author(s): Matsushima, M., Morimoto, H., Hikota, Y., Okumura, K., Yano, K., Shimizu, K.K., Takayama, S., Suzuki, G., Watanabe, M. and Suwabe, K.
  • Organizer: the 26th International Conference on Arabidopsis Research
  • Place of Presentation: パリ（フランス）
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Self-incompatibility and genetic diversity of genus Brassica. (2015)
  • Author(s): Watanabe, M.
  • Organizer: The Japan-China workshop on the interdiciplinary researches about Brassica crops
  • Place of Presentation: 西安（中国）
  • Year and Date: 2015-07-02
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Allelic variants of small RNA control dominance hierarchy among self-incompatibility alleles in Brassica rapa. (2015)
  • Author(s): Yasuda, S., Wada, Y., Kakizaki, T., Miura, E., Tarutani, Y., Takada, Y., Suzuki, G., Watanabe, M., and Takayama S.
  • Organizer: International Symposium of Correlative Gene System, "Establishing Next-Generation Genetics"
  • Place of Presentation: 奈良春日野国際フォーラム甍（奈良県奈良市）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Transcriptional changes during pollination in Arabidopsis thaliana. (2015)
  • Author(s): Matsushima, M., Morimoto, H., Hikota, Y., Yano, K., Shimizu, K. K., Takayama, S., Suzuki, G., Watanabe, M. and Suwabe, K.
  • Organizer: International Symposium of Correlative Gene System, "Establishing Next-Generation Genetics"
  • Place of Presentation: 奈良春日野国際フォーラム甍（奈良県奈良市）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Trans-acting small RNA controlling the dominance hierarchy among self-incompatibility alleles in Brassica rapa. (2015)
  • Author(s): Yasuda, S., Wada, Y., Kakizaki, T., Miura, E., Tarutani, Y., Shimoda, T., Takada, Y., Suzuki, G., Watanabe, M. and Takayama S.
  • Organizer: International Symposium of Correlative Gene System, "Establishing Next-Generation Genetics"
  • Place of Presentation: 奈良春日野国際フォーラム甍（奈良県奈良市）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Current solutions and pipelines for high-throughput sequencing data analysis. (2015)
  • Author(s): Kobayashi, M., Takano, T., Aya, K., Yano, K., Futagoishi, R., Niimi, T., Suwabe, K., Watanabe, M., Suzuki, G., Fujiwara, T., Matsuoka, M. and Yano, K.
  • Organizer: International Symposium of Correlative Gene System, "Establishing Next-Generation Genetics"
  • Place of Presentation: 奈良春日野国際フォーラム甍（奈良県奈良市）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Data mining with Plant Omics Data Center reveals conserved gene expression networks of molecular chaperone and protein disulfide isomerase genes in different organs. (2015)
  • Author(s): Kudo, T., Takano, T., Ohyanagi, H., Terashima, S., Kanno, M., Saito, M., Matsuda, N., Kobayashi, M., Ozaki, S., Sasaki, Y., Asano, S., Yokoyama, K., Aya, K., Suwabe, K., Suzuki, G., Watanabe, M., Matsuoka, M. and Yano, K.
  • Organizer: International Symposium of Correlative Gene System, "Establishing Next-Generation Genetics"
  • Place of Presentation: 奈良春日野国際フォーラム甍（奈良県奈良市）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Plant Omics Data Center: an integrated web repository for interspecies gene expression networks with NLP-based curation. (2015)
  • Author(s): Terashima, S., Takano, T., Ohyanagi, H.,, Kubo, T., Kanno, M., Saito, M., Matsuda, N., Kobayashi, M., Ozaki, S., Sasaki, Y., Asano, S., Yokoyama, Aya, K., Suwabe, K., Suzuki, G., Watanabe, M., Matsuoka, M. and Yano, K.
  • Organizer: International Symposium of Correlative Gene System, "Establishing Next-Generation Genetics"
  • Place of Presentation: 奈良春日野国際フォーラム甍（奈良県奈良市）
  • Year and Date: 2015-05-28 – 2015-05-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Current progress of the pollination biology research. (2015)
  • Author(s): Suwabe, K.
  • Organizer: KSM spring meeting, KSM-ICWG-GSP joint clubroot symposium & Scientific seminar
  • Place of Presentation: デジョン・スンチョン（韓国）
  • Year and Date: 2015-05-15 – 2015-05-16
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Subgenome-specific BAC clones in allopolyploid Nicotiana tabacum. (2015)
  • Author(s): Gangeng, Suzuki, G. and Mukai, Y.
  • Organizer: 5th Asian Chromosome Colloquium
  • Place of Presentation: バンコク（タイ）
  • Year and Date: 2015-04-29 – 2015-05-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Orchid BAC libraries for molecular cytogenetic research. (2015)
  • Author(s): Suzuki, G., Matsuba, A., Yamamoto, M. and Mukai, Y.
  • Organizer: 5th Asian Chromosome Colloquium
  • Place of Presentation: バンコク（タイ）
  • Year and Date: 2015-04-29
  • Int'l Joint Research
• [Book] "植物の性" In "植物学の百科事典" (2016)
  • Author(s): 渡辺正夫
  • Total Pages: 印刷中
  • Publisher: 丸善出版
• [Remarks] 【大阪教育大】鈴木班アーカイブ｜研究経過報告｜新学術領域｜ゲノム・遺伝子相関
  • URL: http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/genetics/study_report/suzuki/