高度環境ストレス耐性育種のための極限環境植物の遺伝子資源利用に関する研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21380002
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高野 哲夫 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 准教授 (30183057)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 多田 雄一 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (80409789)
• Keywords: 環境ストレス耐性 / 野生植物 / 耐塩性 / 極限環境植物 / オヒルギ / Puccinellia / ソナレシバ / ヤトロファ

Research Abstract

・耐塩性極強の野生植物Puccinellia tenuifloraから、アスコルビン酸パーオキシダーゼ遺伝子(PutAPXおよびPutSTE遺伝子を単離し、ストレス条件下における発現解析を行った。また、酵母とシロイヌナズナに導入し、これらの遺伝子を大量に発現させる事により、酵母およびシロイヌナズナの環境ストレス耐性が向上することを明らかにした。
・Puccinellia chinampoensisの完熟種子からカルスを誘導した。培地に加えるホルモン等の種類と濃度に関して検討を加え、カルスの培養実験系を確立した。またカルスにアグロバクテリウムを感染させる事により外来遺伝子を遺伝的に導入する形質転換法を確立した。
・実験を遂行する過程で、シロイヌナズナの組織から簡便な化学処理により迅速にタンパク質および核酸を抽出する方法を確立した。この方法によって、シロイヌナズナを用いた生化学的な実験の効率化をはかる事が可能になった。
・ソナレシバcDNAを網羅的に導入した1500個体のシロイヌナズナについて175mM NaCl培地で耐塩性一次スクリーニングを行ない、237個体を選抜した。次に、二次スクリーニングで22系統、三次スクリーニングで有意に耐塩性を示す5系統を選抜した。これらの個体に導入されているcDNAは、chlorophyll a/b binding protein(2系統), chloroplast protein 12, photosystem I reaction center subunit IV, MT-like proteinをコードしていた。
・オヒルギcDNAを導入した耐塩性シロイヌナズナは酸化ストレス耐性も向上していた。
・ヤトロファの乾燥応答性cDNAを導入したシロイヌナズナは、野生型と比較して高浸透圧培地において生育に差が認められなかった。

Research Products

• [Journal Article] Molecular cloning and characterization of plasma membrane and vacuolar-type Na+/H+ antiporters of an alkaline-salt-tolerant monocot, Puccinellia tenuiflora (2012)
  • Author(s): Kobayashi, S., Abe, N., Yoshida, K.T., Liu, S., Takano, T.
  • Journal Title: J.Plant Research Volume: (in press)
  • DOI: 10.1007/s10265-012-0475-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cloning and characterization of PutSTE24 gene from Puccinellia tenuifolra which expressed in response to abiotic stresses (2011)
  • Author(s): Zhang, M., Wang, L., Dong, L., Sun, B., Zhang, X., Takano, T. and Liu, S
  • Journal Title: Molecular Soil Biology Volume: Vol.3 Pages: 9-14
  • DOI: DOI:10.5376/msb.2011.02.0002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Studies on construction of regeneration system and genetic transformation of Puccinellia chinampoensis (2011)
  • Author(s): Wang, T., Han, X., Zhao, M., Zhang, X., Takano, T. and Liu, S
  • Journal Title: Bioscience Methods Volume: Vol.2 Pages: 32-37
  • DOI: DOI:10.5376/bm.2011.02.0005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A rapid chemical method for lysing Arabidopsis cells for protein analysis (2011)
  • Author(s): Tsugama, D., Liu, S., Takano, T.
  • Journal Title: Plant Methods Volume: 7 Pages: 22
  • DOI: 10.1186/1746-4811-7-22
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cloning of an ascorbate peroxidase gene from Puccinellia tenuiflora and Its expression analysis (2011)
  • Author(s): Guan, Q., Li, L., Takano, T., Liu, S.
  • Journal Title: Genomics and Applied Biology Volume: 2 Pages: 1-9
  • DOI: 10.5376/gab.2011.02.0001
  • Peer Reviewed
• [Presentation] AGB1はBIN2と相互作用してブラシノステロイド信号伝達を制御する (2012)
  • Author(s): 津釜大侑・高野哲夫
  • Organizer: 日本育種学会第121回講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] シロイヌナズナのスクロース合成酵素(AtSUS)と環境ストレス耐性の関係 (2012)
  • Author(s): 大屋美知・高野哲夫
  • Organizer: 日本育種学会第121回講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] シロイヌナズナの細胞内小胞輸送因子AP-3μの解析 (2012)
  • Author(s): Kansup Jeeraporn・津釜大侑・高野哲夫
  • Organizer: 日本育種学会第121回講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] シロイヌナズナのGタンパク質βサブユニットと相互作用するU-box E3ユビキチンリガーゼPUB20の解析 (2012)
  • Author(s): 小林紫緒、津釜大侑、高野哲夫
  • Organizer: 日本育種学会第121回講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] Overexpression of a rice chloride channel gene (OsCLC4) in Arabidopsis induced salt stress tolerance and shape-response phenotype (2012)
  • Author(s): Li, X.J., Tsugama, D., Liu, S., Takano. T.
  • Organizer: 日本育種学会第121回講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] An Arabidopsis CCCH zinc finger protein (AtC3H4) interact with G protein β subunit in the nuclear pore complex (NPC) (2012)
  • Author(s): Liu, H., Tsugama, D., Liu, S., Takano. T.
  • Organizer: 日本育種学会第121回講演会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] ソナレシバの耐塩性遺伝子の探索 (2011)
  • Author(s): 川野龍一、多田雄一
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] オヒルギの塩応答性遺伝子と塩応答性タンパク質遺伝子を導入したシロイヌナズナの耐塩性 (2011)
  • Author(s): 長瀬優太、多田雄一
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] オヒルギの塩応答性遺伝子を導入したシロイヌナズナの耐塩性 (2011)
  • Author(s): 遠藤千里、多田雄一
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] 化学処理によるシロイヌナズナの迅速細胞融解法 (2011)
  • Author(s): 津釜大侑・高野哲夫
  • Organizer: 日本育種学会第120回講演会
  • Place of Presentation: 福井県立大学
  • Year and Date: 2011-09-24
• [Presentation] The transgenic Arabidopsisi over-expressing a salt stress induced chloride channel gene (OsCLC8) exhibit higher salt tolerance and longer hypocotyl (2011)
  • Author(s): Li, X.J., Tsugama, D., Liu, S., Takano. T.
  • Organizer: 日本育種学会第120回講演会
  • Place of Presentation: 福井県立大学
  • Year and Date: 2011-09-24
• [Presentation] シロイヌナズナの三量体Gタンパク質βサブユニット(AGB1)はブラシノステロイド信号伝達に関与する (2011)
  • Author(s): 津釜大侑・高野哲夫
  • Organizer: 日本育種学会第120回講演会
  • Place of Presentation: 福井県立大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] ヤトロファの乾燥応答性遺伝子の解析 (2011)
  • Author(s): 多田雄一・吉田雄磨・勝又友希
  • Organizer: 日本育種学会第120回講演会
  • Place of Presentation: 福井県立大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] シロイヌナズナのU-box E3ユビキチンリガーゼPUB20、21の発現パターンとヒョク材の解析 (2011)
  • Author(s): 小林紫緒、津釜大侑、高野哲夫
  • Organizer: 日本育種学会第120回講演会
  • Place of Presentation: 福井県立大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] Isolation and identification of novel partners interacted with Arabidopsis Type 2C protein phosphatase 52 (AtPP2C62) using yeast two-hybrid system (2011)
  • Author(s): Liu, H., Tsugama, D., Liu, S., Takano. T.
  • Organizer: 日本育種学会第120回講演会
  • Place of Presentation: 福井県立大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Remarks]
  • URL: http://www.teu.ac.jp/tada/Mangrove%20project1.html
• [Remarks]
  • URL: http://stress.anesc.u-tokyo.ac.jp/