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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Comprehensive studies on higher plant mitochondrial genomes based on genome analysis

Research Project

Project/Area Number 26292007
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

寺地 徹  京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (90202192)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山岸 博  京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (10210345)
山本 真紀  関西福祉科学大学, 教育学部, 教授 (60240123)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsミトコンドリアゲノム / コムギ / ダイコン / 雄性不稔 / 分子コーミング / 葉緑体形質転換
Outline of Annual Research Achievements

本研究はダイコンとその近縁種、パンコムギとその近縁種という2つの異なる分類群を対象に、植物ミトコンドリアゲノムの構造と機能、ならびに変異と進化に関する包括的な研究を行い、このゲノムについての新しい概念を創出することを目的とする。そのため、1. 次世代シークエンシングにより多くの植物種のミトコンドリアゲノムを解読するとともに、バイオインフォマティクスの手法を積極的に取り入れ、全塩基配列ベースでゲノム構造の比較解析を行なう、2. 分子コーミングの手法を応用してゲノム構造に関する物理的な情報を付加し、ゲノム解読の結果と照合する、3. 新規オープンリーディングフレーム(ORF)に着目し、大腸菌とタバコ葉緑体を用いた発現解析を通じて、これらORFの機能を明らかする、という3つの実験を実施した。
具体的に上記1ではAegilops caudataおよびAe. searsii(いずれも細胞質置換コムギを使用)、Triticum monococcum、T. speltaの概要配列データを取得し、サンガー法によるフィニッシングの後、遺伝子のアノテーションなどゲノム解読を完了した。またイネ科の作物であるオオムギ、ライムギ、さらにイネ科のモデル植物であるBrachypodium distachyonについてもミトコンドリアゲノムの解読を行ない、オオムギについては結果を初めて公表した。ダイコンとその近縁種については、クロダイコンなど3つのタイプの比較ゲノム解析を行ない結果を公表した。2ではファイバーFISH法でDNA分子を観察することはできたが、技術的な問題で構造を推定するには至らなかった。3ではダイコンに雄性不稔を引き起こすB. mauroumを材料に、雄性不稔原因遺伝子とされるorf118の大腸菌での発現解析を行なうとともに、この遺伝子を葉緑体ゲノムに持つ組換えタバコを作出し表現型を観察した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial genome sequences from wild and cultivated barley (Hordeum vulgare)2016

    • Author(s)
      Hisano, H., Tsujimura, M., Yoshida, H., Terachi, T. and Sato, K.
    • Journal Title

      BMC Genomics

      Volume: 17 Pages: 824

    • DOI

      10.1186/s12864-016-3159-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] qPCR法を用いたコムギのミトコンドリアゲノムにおける分子内組換えの定量的解析2017

    • Author(s)
      太田星史、牧田真之、辻村真衣、寺地徹、森直樹
    • Organizer
      日本育種学会第131回講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2017-03-30
  • [Presentation] Sinapis属植物におけるミトコンドリアのorf108の分布2017

    • Author(s)
      軸屋恵、寺地徹、山岸博
    • Organizer
      日本育種学会第131回講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2017-03-30
  • [Presentation] 雄性不稔タマネギのミトコンドリアゲノムの解析2017

    • Author(s)
      辻村真衣、執行正義、寺地徹
    • Organizer
      京都産業大学総合生命科学部およびダイバーシティ推進室
    • Place of Presentation
      京都産業大学むすびわざ館(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2017-03-03
    • Invited
  • [Presentation] ダイコンの稔性回復遺伝子の変異がオグラ型雄性不稔の発現に与える影響2016

    • Author(s)
      軸屋恵、寺地徹、山岸博
    • Organizer
      日本育種学会第130回講演会
    • Place of Presentation
      鳥取大学(鳥取県・鳥取市)
    • Year and Date
      2016-09-25
  • [Presentation] ライムギ細胞質を持つ細胞質置換コムギのミトコンドリアゲノムの塩基配列の決定2016

    • Author(s)
      岩橋直人、辻村真衣、村田稔、寺地徹
    • Organizer
      日本育種学会第130回講演会
    • Place of Presentation
      鳥取大学(鳥取県・鳥取市)
    • Year and Date
      2016-09-25
  • [Presentation] 雄性不稔タマネギのミトコンドリア転写産物の解析2016

    • Author(s)
      辻村真衣、出雲谷遥、執行正義、上ノ山華織、坂本智昭、木村成介、寺地徹
    • Organizer
      日本育種学会第130回講演会
    • Place of Presentation
      鳥取大学(鳥取県・鳥取市)
    • Year and Date
      2016-09-24
  • [Presentation] ハクサイとミズナのミトコンドリアゲノムの全塩基配列2016

    • Author(s)
      鳩野紗希、辻村真衣、山岸博
    • Organizer
      日本育種学会第130回講演会
    • Place of Presentation
      鳥取大学(鳥取県・鳥取市)
    • Year and Date
      2016-09-24
  • [Presentation] Extensive structural variation among radish mitochondrial genomes revealed by complete sequencing of mitochondrial DNA2016

    • Author(s)
      Toru Terachi
    • Organizer
      Frontiers in plant mitochondrial genome research
    • Place of Presentation
      京都産業大学図書館ホール(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-07-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Cytoplasmic male sterility and mitochondrial genome variations in radish. In: Nishio, T. and Kitashiba, H. (eds) The Radish Genome.2017

    • Author(s)
      Yamagishi, H. and Terachi, T.
    • Total Pages
      印刷中
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Speciation and diversification of radish. In: Nishio, T. and Kitashiba, H. (eds) The Radish Genome.2017

    • Author(s)
      Yamagishi H.
    • Total Pages
      印刷中
    • Publisher
      Springer
  • [Funded Workshop] Frontiers in plant mitochondrial genome research2016

    • Place of Presentation
      京都産業大学図書館ホール(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-07-07 – 2016-07-07

URL: 

Published: 2018-01-16  

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