2013 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子導入SIシロイヌナズナを利用した自家不和合性自他認識下流因子の網羅的解析
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25252001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡辺 正夫 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90240522)
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| Project Period (FY) |
2013-10-21 – 2016-03-31
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| Keywords | 育種学 / 遺伝学 / アブラナ科植物 / 自家不和合性 / 情報伝達 / シロイヌナズナ / アブラナ / バイオインフォマティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アブラナ科植物の自家不和合性におけるS遺伝子下流因子を同定するために、シロイヌナズナだけでなく、自家和合性のアブラナも加えて、比較検討することが有効であると考え、両材料を使って、平行して実験を行った。
シロイヌナズナを材料とした場合、より安定な自家不和合性表現型を得るためには、プロモーター、イントロンなどのどの部分が寄与しているかを、決定するために、近縁の自家不和合性種の遺伝子構造と比較し、ゲノム断片を入れ替えた形質転換体を作出することで、決定することを試みた。その結果、自家不和合性に戻すためには、逆位を戻すことが重要であり、発現にはプロモーターが重要ではないかと考えられ、これが遺伝学的にS遺伝子下流を単離するための重要な研究材料になると判断した。
一方、アブラナの自家和合性系統の解析面では、自家和合性、自家不和合性系統間でLMDと次世代シークエンサーを組み合わせた手法を用いて、両系統での遺伝子発現の差異などを調査し、10程度の候補遺伝子に絞り込んだ。遺伝子発現、遺伝的位置から考え、この10遺伝子の中に、原因遺伝子があることが考えられた。しかしながら、本解析では、これ以上に絞り込むことは、困難と考え、他の類似現象との共通性なども加味し、どの遺伝子を候補として、形質転換系などで、原因遺伝子とするのかを次年度以降検討することとした。
これらの研究活動に加えて、植物を材料として、品種改良、植物多様性、受粉等をテーマとしたアウトリーチ活動も50件程度行い、小中高生並びに、その指導教員の先生方からも高く評価され、次年度も継続してほしいという意見を多く頂いた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
採択が年度半ばであったことから、準備をすることが大変であったが、一部の実験を次年度に継続することで、予定通りの研究を推進できたと考えている。一方で、研究開始時点で、シロイヌナズナに加えて、アブラナの自家和合性系統を解析に加えることで、同じアブラナ科でも、シロイヌナズナとアブラナでのS遺伝子下流因子の共通性などを直接的に証明することが可能となり、この比較が次年度以降の研究の発展に大きく寄与できると考えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
シロイヌナズナについては、安定化した自家不和合性系統が得られたので、変異を導入し、どの程度の自家和合性表現型を持ったものが出現するのか、それによって、MutMap法、QTL法のいずれが適切かを判断する。
アブラナについては、10程度まで絞り込んだ候補遺伝子のどれが最終的な原因遺伝子であるかを決定し、これまでにMLPK遺伝子で実績のある一過的遺伝子発現法などにより、決定する。
今年度、高い評価を受けたアウトリーチ活動についても、継続して行い、国民への科学の還元を行う。
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Research Products
(69 results)
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[Journal Article] Reduction of gibberellin by low temperature disrupts pollen development in rice.2014
Author(s)
Sakata, T., Oda, S., Tsunaga, Y., Kawagishi-Kobayashi, M., Aya, K., Saeki, K., Endo, T., Nagano, K., Kojima, M., Sakakibara, H., Watanabe, M., Matsuoka, M., and Higashitani, A.
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Journal Title
Plant Physiol.
Volume: 164
Pages: 2011-2019
Peer Reviewed
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[Journal Article] Involvement of MLPK pathway in intraspecies unilateraliIncompatibility regulated by a single locus with stigma and pollen factors.2013
Author(s)
Takada, Y., Sato, T., Suzuki, G., Shiba, H., Takayama, S., and Watanabe, M.
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Journal Title
Genes, Genomes, Genetics
Volume: 3
Pages: 719-726
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Time-lapse imaging of self- and cross-pollination in Brassica rapa L.2013
Author(s)
Hiroi, K., Sone, M., Sakazono, S., Osaka, M., Masuko-Suzuki, H., Matsuda, T., Suzuki, G., Suwabe, K., and Watanabe, M.
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Journal Title
Annals Bot.
Volume: 112
Pages: 115-122
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cell type-specific transcriptome of Brassicaceae stigmatic papilla cells from a combination of laser microdissection and RNA sequencing.2013
Author(s)
Osaka, M., Matsuda, T., Sakazono, S., Masuko-Suzuki, H., Maeda, S., Sewaki, M., Sone, M., Takahashi, H., Nakazono, M., Iwano, M., Takayama, S., Shimizu, K. K., Yano, K., Lim, Y.-P., Suzuki, G., Suwabe, K., Watanabe, M.
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Journal Title
Plant Cell Physiol.
Volume: 164
Pages: 1894-1904
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 大規模オミックス情報を活用した網羅的な遺伝子発現ネットワーク構築と種間比較解析2014
Author(s)
小林正明, 高野知之, 鈴木貴之, 佐々木陽平, 寺島伸, 松村駿斗, 森本恭子, 菅野真麻, 鐘ヶ江弘美, 横山幸治, 吉田有希, 千葉洋, 多田欣史, 清水顕史, 安益公一郎, 松岡信, 渡辺正夫, 諏訪部圭太, 矢野健太郎
Organizer
第125回日本育種学会講演会
Place of Presentation
宮城県仙台市
Year and Date
2014-03-22
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[Presentation] Cell type-specific transcriptome of Cruciferous stigmatic papilla cells from a combination of laser microdissection and RNA sequencing.2014
Author(s)
Osaka, M., Matsuda, T., Sakazono, S., Masuko-Suzuki, H., Maeda, S., Sewaki, M., Sone, M., Takahashi, H., Nakazono, M., Iwano, M., Takayama, S., Shimizu, K. K., Yano, K., Lim, Y.-P., Suzuki, G., Suwabe, K., and Watanabe, M.
Organizer
Plant and Animal Genome XXIII
Place of Presentation
San Diego, CA, USA
Year and Date
2014-01-11 – 2014-01-14
Invited
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[Presentation] MADS-box family genes: Genome-wide identification, characterization and expression profile using under stresses in Brassica.2014
Author(s)
Saha, G., Park, J.-I., Jung, H.-J., Ahmed, N. U., Chung, M.-Y., Watanabe, M., Nou, I.-S.
Organizer
Plant and Animal Genome XXIII
Place of Presentation
San Diego, CA, USA
Year and Date
2014-01-11 – 2014-01-14
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[Presentation] Characterization of LIM gene family and stress induced expression profile in Brassica.2014
Author(s)
Park, J.-I., Ahmed, N. U., Jung, H.-J., Kumar, T. S., Chung, M.-Y., Cho, Y.-G., Watanabe, M., Nou, I.-S.
Organizer
Plant and Animal Genome XXIII
Place of Presentation
San Diego, CA, USA
Year and Date
2014-01-11 – 2014-01-14
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[Presentation] コア発表会2013
Author(s)
渡辺正夫
Organizer
鹿児島県立錦江湾高等学校
Place of Presentation
鹿児島県鹿児島市
Year and Date
2013-12-07
Invited
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