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2019 Fiscal Year Annual Research Report

イネ初期胚の母性RNA分解機構の理解と種子への物質集積制御

Research Project

Project/Area Number 17H03751
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

佐藤 豊  国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 教授 (40345872)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsイネ / 初期胚 / 母性RNA
Outline of Annual Research Achievements

本課題代表者はこれまでイネの初期胚形成機構の解析を行ってきた。最近この過程で、「初期胚ではRNAが極めて不安定化する 現象」を発見した。動物の初期胚では母性RNAの分解とそれに続く胚性遺伝子の活性化機構に関する解析が進んでいるが、植物では現象そのものの記述もほとんどなく未開拓の分野である。本申請研究では、植物において初めてとなる母性RNAの分解機構を明らかにし、その植物初期発生における意義を明らかにする。さらに、種子中の胚に蓄積する有用成分等の含量制御へ、母性 RNAの分解制御と胚性遺伝子の活性化機構の利用を検討することにより、植物遺伝育種科学への貢献を目指す。
これまでに、野生型初期胚(受粉前の卵細胞、0HAP, 12HAP, 18HAP, 24HAP, 2DAP, 3DAP)の胚サンプルから全RNAを抽出し、RNA-seq解析に取り組んだ。方法としては、LMD法にまずトライした。その結果、2DAP以前の材料については、ほとんどRNAが回収できなかった。初期胚でRNAが不安定化しているという事実は再確認できたが、解析の障壁となった。そこで、次善の策として、卵細胞を回収する際に使われる マイクロピペットとin vitro受精を利用した方法も共同研究によりトライした。その結果、卵細胞ならびに、受精後20分、受精後4時間のサンプルからRNAを抽出し、野生型ならびに胚形成突然変異体サンプルでのNGS解析を予定数よりも多検体で行い、高精度RNA発現プロファイルの取得を行なった。この結果、受精後に急激に消失するRNA分子種が多数明らかになった。

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

    (28 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 7 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] フロリダ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      フロリダ大学
  • [Int'l Joint Research] RDA(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      RDA
  • [Journal Article] OryzaGenome2.1: Database of Diverse Genotypes in Wild Oryza Species2021

    • Author(s)
      Kajiya-Kanegae Hiromi、Ohyanagi Hajime、Tanizawa Yasuhiro、Onogi Akio、Hirai Masami Yokota、Toyoda Atsushi、Iwata Hiroyoshi、Tsuda Katsutoshi、Suzuki Toshiya、Nosaka-Takahashi Misuzu、Nonomura Ken-ichi、Nakamura Yasukazu、Kawamoto Shoko、Sato Yutaka
    • Journal Title

      Rice

      Volume: 14 Pages: 24

    • DOI

      10.1186/s12284-021-00468-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evolution and diversity of the wild rice Oryza officinalis complex, across continents genome types, and ploidy levels2020

    • Author(s)
      Shenton Matt、Ohyanagi Hajime、Copetti Dario、Toyoda Atsushi、Wing Rod、Yano Kentaro、Nonomura Ken-ichi、Sato Yutaka、Kurata Nori
    • Journal Title

      Genome Biology and Evolution

      Volume: 12 Pages: 413~428

    • DOI

      10.1093/gbe/evaa037

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Agrobacterium-Mediated Genetic Transformation of Wild Oryza Species Using Immature Embryos2020

    • Author(s)
      Shimizu-Sato Sae、Tsuda Katsutoshi、Nosaka-Takahashi Misuzu、Suzuki Toshiya、Ono Seijiro、Ta Kim Nhung、Yoshida Yuri、Nonomura Ken-Ichi、Sato Yutaka
    • Journal Title

      Rice

      Volume: 13 Pages: 33

    • DOI

      10.1186/s12284-020-00394-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Antagonistic regulation of the gibberellic acid response during stem growth in rice2020

    • Author(s)
      Nagai Keisuke、Furuta Tomoyuki、Hisano Hiroshi、Sato Kazuhiro、Yoshida Aya、Sakakibara Hitoshi、Sato Yutaka、Tsuji Hiroyuki、Akagi Takashi、Ashikari Motoyuki
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 584 Pages: 109~114

    • DOI

      10.1038/s41586-020-2501-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oral RNAi of diap1 results in rapid reduction of damage to potatoes in Henosepilachna vigintioctopunctata2020

    • Author(s)
      Chikami Yasuhiko、Kawaguchi Haruka、Suzuki Takamasa、Yoshioka Hirofumi、Sato Yutaka、Yaginuma Toshinobu、Niimi Teruyuki
    • Journal Title

      Journal of Pest Science

      Volume: 94 Pages: 505~515

    • DOI

      10.1007/s10340-020-01276-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mutation of the imprinted gene OsEMF2a induces autonomous endosperm development and delayed cellularization in rice2020

    • Author(s)
      Tonosaki Kaoru、Ono Akemi、Kunisada Megumi、Nishino Megumi、Nagata Hiroki、Sakamoto Shingo、Kijima Saku T、Furuumi Hiroyasu、Nonomura Ken-Ichi、Sato Yutaka、Ohme-Takagi Masaru、Endo Masaki、Comai Luca、Hatakeyama Katsunori、Kawakatsu Taiji、Kinoshita Tetsu
    • Journal Title

      The Plant Cell

      Volume: 33 Pages: 85~103

    • DOI

      10.1093/plcell/koaa006

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] RNAi of the sesquiterpene cyclase gene for phytoalexin production impairs pre‐ and post‐invasive resistance to potato blight pathogens2019

    • Author(s)
      Yoshioka Miki、Adachi Ayako、Sato Yutaka、Doke Noriyuki、Kondo Tatsuhiko、Yoshioka Hirofumi
    • Journal Title

      Molecular Plant Pathology

      Volume: 20 Pages: 907~922

    • DOI

      10.1111/mpp.12802

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Affinity‐based high‐resolution analysis of DNA binding by VASCULAR‐RELATED NAC‐DOMAIN7 via fluorescence correlation spectroscopy2019

    • Author(s)
      Tamura Taizo、Endo Hitoshi、Suzuki Atsunobu、Sato Yutaka、Kato Ko、Ohtani Misato、Yamaguchi Masatoshi、Demura Taku
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: 100 Pages: 298~313

    • DOI

      10.1111/tpj.14443

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Specification of basal region identity after asymmetric zygotic division requires mitogen-activated protein kinase 6 in rice2019

    • Author(s)
      Ishimoto Kiyoe、Itoh Jun-ichi、Hibara Ken-ichiro、Sato Yutaka、Nosaka-Takahashi Misuzu、Suzuki Toshiya、Ta Nhung Kim、Shimizu-Sato Sae、Suzuki Takamasa、Toyoda Atsushi、Takahashi Hirokazu、Nakazono Mikio、Sato Yutaka
    • Journal Title

      Development

      Volume: 146 Pages: dev176305

    • DOI

      10.1242/dev.176305

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 胚乳の形成に異常を示すイネabnormal cell division 1(abc1)突然変異体の解析2021

    • Author(s)
      鈴木俊哉,伊澤康太郎,高藤良典,服部束穂,野坂実鈴,Nhung Ta,佐藤(志水)佐江, 佐藤豊
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] BABY BOOM 遺伝子はイネの胚発生において正常な背腹軸形成に必要である2021

    • Author(s)
      手塚拓海,佐藤(志水)佐江,Kim Nhung Ta,野坂実鈴,鈴木俊哉,佐藤豊
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] イネ胚の背腹軸形成に異常を示すbaby boom三重変異体に類似した新規突然変異体の解析2021

    • Author(s)
      手塚 拓海, Kim Nhung Ta, 佐藤 (志水) 佐江, 野坂 実鈴, 鈴木 俊哉, 佐藤 豊
    • Organizer
      日本育種学会第139回講演会
  • [Presentation] イネにおける穂の分枝パターンを制御するqPbn3の遺伝学的研究2021

    • Author(s)
      縣 歩美, 武田 泰実, 太田 自由, 土井 一行, 犬飼 義明, 槇原 大悟, 佐藤 豊, 北野 英己, 保浦 徳昇
    • Organizer
      日本育種学会第139回講演会
  • [Presentation] 野生イネに特徴的な長い種子休眠を可能にする種子が持つ抗菌活性の評価方法の構築2021

    • Author(s)
      吉田 悠里, 佐藤 豊
    • Organizer
      日本育種学会第139回講演会
  • [Presentation] 野生イネが示す深い種子休眠におけるVIVIPAROUS 1 gene (VP1)の機能解析2021

    • Author(s)
      佐藤(志水)佐江,Kim Nhung Ta,山形 悦透,In-Sun Yoon,服部 束穂,佐藤 豊
    • Organizer
      日本育種学会第139回講演会
  • [Presentation] イネ胚乳形成過程における細胞の分裂と分化に異常を示すabnormal cell division 1 (abc1) 突然変異体の解析2020

    • Author(s)
      鈴木 俊哉, 伊澤 康太郎, 高藤 良典, 服部 束穂, 野坂 実鈴, Kim Nhung Ta, 佐藤(志水)佐江, 佐藤 豊
    • Organizer
      日本育種学会第137回講演会
  • [Presentation] 水溶性ビタミンを介した母体による胚と胚乳の発生制御2020

    • Author(s)
      石本 聖絵,鈴木 雅晴,杉木 愛,木嵜 暁子,真野 昌二,野坂(髙橋)実鈴,鈴木 俊哉,タ キムニュン,志水(佐藤) 佐江,豊田 敦,鈴木 孝征,田畑 亮,櫻井 望,澤 進一郎,中園 幹生,長戸 康郎,マッカーティー ドナルド,佐藤 豊
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
  • [Presentation] ACE1とDEC1によるイネ節間伸長のantagonistic制御12020

    • Author(s)
      芦苅 基行,森 欣順,石川 慎,Gamuyao Rico,新美 陽子,保浦 徳昇,福田 萌莉,榊原 均,古田 智敬,久野 裕,佐藤 和広,赤木 剛士,小嶋 美紀子,竹林 裕美子,福島 敦史,氷室 泰代,小林 正智,呉 健忠,アキリ 亘,吉田 綾,辻 寛之,佐藤 豊,永井 啓祐
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
  • [Presentation] ACE1とDEC1によるイネ節間伸長のantagonistic制御22020

    • Author(s)
      永井 啓祐,森 欣順,石川 慎,Gamuyao Rico,新美 陽子,保浦 徳昇,福田 萌莉,榊原 均,古田 智敬,久野 裕,佐藤 和広,赤木 剛士,小嶋 美紀子,竹林 裕美子,福島 敦史,氷室 泰代,小林 正智,呉 健忠,アキリ 亘,吉田 綾,辻 寛之,佐藤 豊,芦苅 基行
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
  • [Presentation] イネ初期胚の体軸形成におけるBABY BOOM遺伝子の機能解析2020

    • Author(s)
      手塚 拓海, 佐藤(志水)佐江, 野坂 実鈴, 鈴木 俊哉, 佐藤 豊
    • Organizer
      日本育種学会第138回講演会
  • [Presentation] 胚乳細胞の分裂と分化に異常を示すイネabnormal cell division 1突然変異体の解析2020

    • Author(s)
      鈴木 俊哉, 伊澤 康太郎, 高藤 良典, 服部 束穂, 野坂 実鈴, Kim Nhung Ta, 佐藤(志水)佐江, 佐藤 豊
    • Organizer
      日本育種学会第138回講演会
  • [Presentation] イネ胚をモデルにした植物の頂部-基部方向の非対称性創出機構の解析2020

    • Author(s)
      佐藤 豊
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会ワークショップ「植物と動物の発生における非対称性創出の基盤原理の理解に向けて」
    • Invited
  • [Presentation] Establishment of the apical-basal polarity during rice embryogenesis2019

    • Author(s)
      Yutaka Sato
    • Organizer
      Stem Cells and plant reproduction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イネ胚における軸形成の遺伝学2019

    • Author(s)
      佐藤 豊
    • Organizer
      第91回遺伝学会 WS11「作物遺伝資源が切り開く植物発生遺伝学」
    • Invited
  • [Presentation] イネ胚の軸形成を制御する情報伝達2019

    • Author(s)
      佐藤 豊
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会 シンポジウム「植物のsymmetry breaking~何がどうなったら非対称になるの?~」
    • Invited
  • [Presentation] Identifying key regulators for the establishment of shoot apical meristem during rice embryogenesis2019

    • Author(s)
      Yutaka Sato
    • Organizer
      17th International symposium on rice functional genomics
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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