2017 Fiscal Year Annual Research Report
アンチセンスncRNAを介した植物の環境ストレス認識・記憶システムの解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative system of autonomous environmental signal recognition and memorization for plant plasticity |
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| Project/Area Number |
16H01476
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
関 原明 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (80281624)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アンチセンスRNA / 環境ストレス適応 / 長鎖ノンコーディングRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、環境ストレス誘導性のアンチセンスncRNAに着目し、生成に関わる新規な因子を同定し、アンチセンスncRNAを介した植物の環境ストレス適応システムの解明を目指す。
これまでに得られた研究実績は以下の通りである。
rdr1/2/6の3重変異体および野生株を用いて乾燥ストレス過程におけるトランスクリプトームを解析し、乾燥ストレス条件下でrdr1/2/6におけるアンチセンスncRNAの生成量が野生株と比べて減少する遺伝子を1,136個同定した。これら遺伝子領域の多くにおいて乾燥ストレス条件下でRDR1/2/6依存的なsiRNAの蓄積は観察されなかった。DCP5遺伝子の変異体においてアンチセンスncRNAの発現量が減少し、XRN4遺伝子の変異体においてアンチセンスncRNA発現量が増加していた。これらの結果は、センスRNAがDCP5によりdecappingされた後、センスRNAの分解産物を鋳型として、RDR1/2/6によりアンチセンスncRNAが生成することを示唆する。cordycepinを用いた解析から、rdr1/2/6変異体において乾燥ストレス誘導性遺伝子のRD29AのmRNA分解が野生株と比べて減少していることが示された。RNaseプロテクションアッセイから、アンチセンスncRNAがセンスRNAと細胞の中で二本鎖RNAを生成することも示された。rdr1/2/6の三重変異体は、野生株と比べて再吸水後の根の成長再開が遅れ主根が短い表現型を示したが、この表現型はRDRファミリーの単一変異体や二重変異体、dcl2/3/4の変異体では観察されなかった。上記の結果から、RDR1/2/6依存性のアンチセンスncRNAが既知のDCL2/3/4依存的なsiRNA生成を介さずに植物の乾燥ストレス適応に機能している事が示された。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Transcriptomic analysis of Arabidopsis thaliana plants treated with the Ky-9 and Ky-72 histone deacetylase inhibitors2018
Author(s)
Nguyen, H.M., Sako, K., Matsui, A., Ueda, M., Tanaka, M., Ito, A., Nishino, N., Yoshida, M. and Seki, M.
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Journal Title
Plant Signaling and Behavior
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Monitoring transcriptomic changes in soil-grown roots and shoots of Arabidopsis thaliana subjected to a progressive drought stress2018
Author(s)
Bashir, K., Rasheed, S., Matsui, A., Iida, K., Tanaka, M. and Seki, M.
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Journal Title
Methods in Molecular Biology - Root Development - (Edited by Drs. Elke Barbez and Daniela Ristova)
Volume: 1761
Pages: 223-230
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Novel stress-inducible antisense RNAs of protein-coding loci are synthesized by Arabidopsis RDRs2017
Author(s)
Matsui, A., Iida, K., Tanaka, M., Yamaguchi, K., Mizunashi, K., Kim, J.M., Takahashi, S., Kobayashi, N., Shigenobu, S., Shinozaki, K. and Seki, M.
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 175
Pages: 457-472
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Ethanol enhances high-salinity stress tolerance by detoxifying reactive oxygen species in Arabidopsis thaliana and rice.2017
Author(s)
Nguyen, H.M., Sako, K., Matsui, A., Suzuki, Y., Mostofa, M.G., Ha, C.V., Tanaka, M., Tran, L.S.P., Habu, Y. and Seki, M.
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Journal Title
Front. Plant Sci.
Volume: 8
Pages: 1001
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The distinct role of RPD3-like histone deacetylases between class I and II in salinity stress response.2017
Author(s)
Ueda, M., Matsui, A., Tanaka, M., Nakamura, T., Abe, T., Sako, K., Sasaki, T., Kim, J.M., Ito, A., Nishino, N., Shimada, H., Yoshida, M. and Seki, M.
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 175
Pages: 1760-1773
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Novel Epigenetic, Chemical and RNA Regulation in Plant Abiotic Stress2017
Author(s)
Seki, M., Kim, J.M., Matsui, A., Nguyen, H.M., Sako, K., Sunaoshi, Y., To, K.T., Devoto, A., Bashir, K., Rasheed, S., Ueda, M., Ha, C.V., Utsumi, Y., Ishida, J., Tanaka, M., Matsunaga, S. and Habu, Y.
Organizer
The International Symposium「Taiwan-Japan Plant Biology 2017」
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Novel Chemical and RNA Regulation in Plant Abiotic Stress Adaptation2017
Author(s)
Seki, M., Kim, J.M., Matsui, A., Nguyen, H.M., Sako, K., Sunaoshi, Y., To, K.T., Devoto, A., Bashir, K., Rasheed, S., Ueda, M., Ha, C.V., Utsumi, Y., Ishida, J., Tanaka, M., Matsunaga, S. and Habu, Y.
Organizer
The Nature Conference, “Agricultural Genomics 2017: Functional Genomics toward Green Crops for Sustainable Agriculture”
Int'l Joint Research / Invited
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