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2019 Fiscal Year Annual Research Report

イネの発生・形態形成を制御する遺伝子機能の解明

Research Project

Project/Area Number 17H03745
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

平野 博之  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00192716)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords発生分化 / 腋芽メリステム / 幹細胞 / 腋芽形成 / 葉の発生 / Elongator complex / 翻訳制御 / イネ (Oryza sativa)
Outline of Annual Research Achievements

形態改変によるイネの育種を展望して,イネの発生・分化の分子機構の解明を目指して研究を行った。
[1] 葉の発生・形態形成に関しては,CURLED LATER1 (CUR1) 遺伝子の機能解析を行った。cur1 変異体に生じる巻き細葉という表現型は機動細胞や厚壁機械組織の形成が阻害されていることに起因している明らかにするとともに,この変異体が示すユニークな異型葉的な特徴は,花成シグナルを受け花序メリステムに転換する前の茎頂メリステムの性質と関連している可能性が示唆された。CUR1はElongator complex の最大サブユニットをコードしていることを明らかにするとともに,他のサブユニット遺伝子の機能解析も含めて,イネではElongator complexが栄養成長後期の葉の発生に重要なはたらきをしていると結論した。RNAseq 解析から cur1の形態異常は,転写の伸長阻害ではなく,翻訳阻害による可能性が強いこと示す結果が得られた。本研究は論文としてまとめ,投稿中である。なお,査読者のコメントにしたがって, 遺伝子記号を従来用いていたCUL1からCUR1に変更した。
[2] 分げつ形成の制御機構に関しては,腋芽メリステムの形成と腋芽伸長の両面から研究を行った。腋芽形成のかなり早い時期に幹細胞が確立すること,腋芽形成時に幹細胞はTAB1によって正に,FON2によって負に制御されていることを明らかにした。また,tab1変異はfon2によって部分的に相補されるが,この相補にはTAB1と近縁なWOX4遺伝子が関与していることを示した。また,茎頂メリステムの未分化細胞を制御するOSH1も腋芽形成時重要なはたらきをしていることを明らかにした。これらの研究は,2つの論文として発表した。
腋芽伸長の抑制変異体であるted1の詳細な表現型を解析するとともに,原因遺伝子を同定し,遺伝子破壊によりこれを確認した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] DWARF WITH SLENDER LEAF1 encoding a histone deacetylase plays diverse roles in rice development2020

    • Author(s)
      Kubo Clara Fumika, Yasui Yukiko, Ohmori Yoshihiro, Kumamaru Toshihiro, Tanaka Wakana, Hirano Hiro-Yuki
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 61 Pages: 457~469

    • DOI

      doi:10.1093/pcp/pcz210

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antagonistic action of TILLERS ABSENT1 and FLORAL ORGAN NUMBER2 regulates stem cell maintenance during axillary meristem development in rice2020

    • Author(s)
      Tanaka Wakana, Hirano Hiro‐Yuki
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 225 Pages: 974~984

    • DOI

      doi: 10.1111/nph.16163

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stem cell Maintenance in the shoot apical meristems and during axillary meristem development2020

    • Author(s)
      Hirano Hiro-Yuk, Tanaka Wakana
    • Journal Title

      Cytologia

      Volume: 85 Pages: 3~8

    • DOI

      DOI: 10.1508/cytologia.85.3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Class I KNOX gene OSH1 is Indispensable for axillary meristem development in rice2019

    • Author(s)
      Tanaka Wakana, Tsuda Katsutoshi, Hirano Hiro-Yuki
    • Journal Title

      Cytologia

      Volume: 84 Pages: 343~346

    • DOI

      10.1508/cytologia.84.343

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イネの腋芽形成を開始する遺伝的機構2020

    • Author(s)
      田中若奈, 平野博之
    • Organizer
      日本植物生理学会
  • [Presentation] Elongated complex の最大サブユニットをコードする CURLED LATER1 はイネの特定の成長段階における葉の発生に必要である2020

    • Author(s)
      松本 光梨, 安居 佑季子, 大森 良弘,田中 若奈,石川 哲也, 沼 寿隆,白澤 健太,谷口 洋二郎,田中 淳一,鈴木 保宏,平野 博之
    • Organizer
      日本植物生理学会
  • [Presentation] 2 次シュート形成に異常を生じるイネ変異体 tiller elongation defective1 (ted1) に関する発生遺伝学的解析2020

    • Author(s)
      並木愛海, 平野博之, 田中若奈
    • Organizer
      日本植物生理学会
  • [Presentation] イネの発生を制御する Elongator 遺伝子の機能解析2020

    • Author(s)
      松本光梨, 安居佑季子, 大森良弘,田中若奈,石川哲也, 沼寿隆,白澤健太,谷口洋二郎,田中淳一,鈴木保宏,平野博之
    • Organizer
      日本育種学会
  • [Presentation] Meristem maintenance and inflorescence development in rice2019

    • Author(s)
      Hiro-Yuki Hirano
    • Organizer
      Plant Stem Cells: Source of Plant Vitality, Workshop1: Stem cells and Plant Reproduction
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Genetic regulation of stem cell maintenance during axillary bud formation in rice2019

    • Author(s)
      Wakana Tanaka
    • Organizer
      Plant Stem Cells: Source of Plant Vitality, Workshop1: Stem cells and Plant Reproduction
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 個体の成長とともに葉の形態を変化させるイネ変異体の発生遺伝学的解析2019

    • Author(s)
      松本 光梨, 安居 佑季子, 石川 哲也,鈴木 保宏,平野 博之
    • Organizer
      イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2019
  • [Presentation] 分げつが形成されないイネ突然変異体に関する発生遺伝学的解析2019

    • Author(s)
      並木愛海, 平野博之, 田中若奈
    • Organizer
      イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2019
  • [Presentation] 小穂形成に異常があるイネ突然変異体の解析2019

    • Author(s)
      大森涼葉, 川上直人, 平野博之, 田中若奈
    • Organizer
      イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2019
  • [Presentation] イネの腋芽形成における WOX および KNOX 遺伝子の働き2019

    • Author(s)
      田中若奈, 津田勝利,平野博之
    • Organizer
      日本育種学会
  • [Presentation] 個体の成長にともなって葉の形態を制御するイネ遺伝子の発生遺伝学的解析2019

    • Author(s)
      松本光梨, 安居佑季子, 田中若奈,大森良弘,石川哲也, 沼寿隆,白澤健太,谷口洋二郎,田中淳一,鈴木保宏,平野博之
    • Organizer
      日本育種学会
  • [Presentation] 分げつ形成に異常を生じるイネ変異体 tiller elongation defective1 (ted1) に関する発生遺伝学的解析2019

    • Author(s)
      並木愛海, 平野博之, 田中若奈
    • Organizer
      日本育種学会
  • [Presentation] イネ tillers absent1 変異体は小穂に多面的な異常を示す2019

    • Author(s)
      大森涼葉, 川上直人, 平野博之, 田中若奈
    • Organizer
      日本育種学会
  • [Presentation] 個体の成長にともない葉の形態異常が生じるイネ 変異体の原因遺伝子の探索2019

    • Author(s)
      鈴木保宏, 沼寿隆, 白澤健太, 谷口 洋二郎, 松本 光梨, 安居 佑季子, 石川 哲也, 平野博之, 田中淳一
    • Organizer
      日本育種学会
  • [Presentation] 多面的アプローチによるイネの進化遺伝学的研究2019

    • Author(s)
      平野博之
    • Organizer
      日本遺伝学会
    • Invited
  • [Remarks] 進化遺伝学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.bs.s.u-tokyo.ac.jp/ɷhirano/English.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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