高等植物の胚成熟制御ネットワークの解明

• 研究領域: 植物の生殖におけるゲノム障壁成果分析
• 研究課題/領域番号: 18075007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 服部 束穂 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (10164865)
• 研究分担者: 武田 真 名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 准教授 (00432253) ; 加賀谷 安章 三重大学, 生命科学研究支援センター, 助教 (20335152)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 83,000千円 (直接経費: 83,000千円); 2010年度: 16,600千円 (直接経費: 16,600千円); 2009年度: 16,600千円 (直接経費: 16,600千円); 2008年度: 16,600千円 (直接経費: 16,600千円); 2007年度: 16,600千円 (直接経費: 16,600千円); 2006年度: 16,600千円 (直接経費: 16,600千円)
• キーワード: 種子形成 / シロイヌナズナ / イネ / 染色体 / 転写因子 / 胚 / 胚乳 / 発芽 / エピジェネティック制御 / 種子 / 蛍光タンパク質 / 遺伝子 / 休眠 / オーキシン / アブシジン酸

研究概要

高等植物の種間・属間雑種では、発芽可能な種子が形成できないことが多い。これは、種子形成の段階にゲノム障壁が存在すること意味する。本研究では、イネおよびシロイヌナズナを用いて種子形成の制御機構を解析した。これらの研究を通して、イネの胚乳形成(=生存)に必須な遺伝子ENL1を単離しその機能を解明した。また、正および負の種子特異的遺伝子制御におけるエピジェネティック制御の関与などを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Ectopic gene expression and organogenesis in Arabidopsis mutants missing Brul required for genome maintenance (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Jarunya Narangajavana, J., Yamamoto, A., Hattori, T., Kagaya Y., Paszkowski, J., Gruissem, W., Hennig, L. and Takeda, S.
  • 雑誌名: Genetics 巻: 189 ページ: 83-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ectopic gene expression and organogenesis in Arabidopsis mutants missing BRU1 required for genome maintenance (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Narangajavana, J., Yamamoto, A., Hattori, T., Kagaya, Y., Paszkowski, J., Gruissem, W., Hennig, L., Takeda, S.
  • 雑誌名: Genetics 巻: 189 ページ: 83-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular cloning of Sdr4, a regulator involved in seed dormancy and domestication of rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, K., Takeuchi, Y., Ebana, K., Miyao, A., Hirochika, H., Hara, N., Ishiyama, K., Kobayashi, M., Ban, Y., Hattori, T. and Yano, M.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci . USA. 巻: 107 ページ: 5792-5797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diverse roles and mechanisms of gene regulation by the Arabidopsis seed maturation master regulator FUS3 revealed by microarray analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Kagaya Y., Usui, H., Hobo, T, Takeda, S. and Hattori, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 51 ページ: 2031-2046
  • NAID: 10028056459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diverse roles and mechanisms of gene regulation by the Arabidopsis seed maturation master regulator FUS3 revealed by microarray analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Kagaya, Y., Usui, H., Hobo, T, Takeda, S., Hattori, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 51 ページ: 2031-2046
  • NAID: 10028056459
  • 査読あり
• [雑誌論文] 解明が進むアブシジン酸受容体とシグナル伝達メカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村宣之、服部束穂
  • 雑誌名: 植物の生長調節 巻: 45 ページ: 140-143
• [雑誌論文] Arabidopsis NF-YR subunits LEC1 and LEC1-LIKE activate transcription by interacting with seed-specific ABRE-binding factors (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Kagaya, Y., Toyoshima, R., Kagaya, M., Takeda, S. and Hattori, T.
  • 雑誌名: Plant J. 巻: 58 ページ: 843-856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis transcription factors, RAV1 and RAV2, are regulated by touch-related stimuli in a dose-dependent and biphasic manner (2009)
  • 著者名/発表者名: Kagaya, Y. and Hattori, T.
  • 雑誌名: Genes Genet Syst. 巻: 84 ページ: 95-99
  • NAID: 10024791528
• [雑誌論文] Arabidopsis NF-YB subunits LEC1 and LEC1-LIKE activate transcription by interacting with seed-specific ABRE-binding factors. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto A, Kagaya Y, Toyoshima R, Kagaya M, Takeda S, Hattori T
  • 雑誌名: The Plant Journal 58(5) ページ: 843-856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis transcription factors, RAV1 and RAV2, are regulated by touch-related stimuli in a dose-dependent and biphasic manner. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kagaya, Y. and Hattori, T.
  • 雑誌名: Genes Genet Syst. 84 ページ: 95-99
  • NAID: 10024791528
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis NF-YB subunits LEC1 and LEC1-LIKE activate transcription by interacting with seed-specific ABRE- binding factors. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Kagaya, Y., Toyoshima, R., Kagaya, M., Takeda, S. and Hattori, T.
  • 雑誌名: Plant J.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis NF-YB subunits LEC 1 and LEC 1-LIKE activate transcription by interacting with seed-specific ABRE-binding factors (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Kagaya, Y., Toyoshima, R., Kagaya, M., Takeda, S. and Hattori, T.
  • 雑誌名: Plant J. on-line
  • 査読あり
• [雑誌論文] rabidopsis transcription factors, RAV 1 and RAV 2, are regulatedby touch-related stimuli in a dose-dependent and biphasic manner (2009)
  • 著者名/発表者名: Kagaya, Y. and Hattori, T.
  • 雑誌名: Genes Genet Syst. 84 ページ: 95-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] アブシジン酸受容体. (2008)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂、伴佳典、加賀谷安章、武田真
  • 雑誌名: 植物の生長調節 43 ページ: 123-134
• [雑誌論文] アブシジン酸受容体 (2008)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂、伴佳典、加賀谷安章、武田真
  • 雑誌名: 植物の生長調節 43 ページ: 123-134
• [雑誌論文] Physical span size of the S locus region defined by genetic recombination and genome sequences in Tpomoea trifida, Convolvulaceae (2007)
  • 著者名/発表者名: Rahman, Md H. , Tsuchiya, T. , Suwabe, K., Kohori, J., Tomita, R. N. , Kagaya, Y., Kobayashii, I., Kakeda, K. and Kowyama, Y.
  • 雑誌名: Plant Sexual Reproduction 巻: 20 ページ: 73-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of stigma- and anther-specific genes located in the S locus region of Ipomoea trifida (2007)
  • 著者名/発表者名: Rahman, Md H., Uchiyama, M., Kuno, M., Hirashima, N., Suwabe, K., Tsuchiya, T., Kagaya, Y., Kobayashi, I. , Kakeda, K. and Kowyama, Y.
  • 雑誌名: Plant Sexual Reproduction 巻: 20 ページ: 63-72
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高浸透圧ストレスおよびアブシジン酸のシグナル伝達に関与するプロテインキナーゼ-SnRK2プロテインキナーゼを中心として. (2007)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂, 小林裕子
  • 雑誌名: 蛋白質核酸酵素 増刊 52・6 ページ: 557-564
• [雑誌論文] Physical span size of the S locus region defined by genetic recombination and genome sequences in Ipomoea trifida, Convolvulaceae. (2007)
  • 著者名/発表者名: Rahman, Md H., Tsuchiya T., Suwabe, K., Kohori, J., Tomita, R.N., Kagaya, Y., Kobayashii, I., Kakeda, K., Kowyama, Y.
  • 雑誌名: Plant Sexual Reproduction (電子版DOI:10.1007/s00497-007-0044-x)
• [雑誌論文] Expression of stigma- and anther-specific genes located in the S locus region of Ipomoea trifida. (2007)
  • 著者名/発表者名: Rahman, Md H., Uchiyama, M., Kuno, M., Hirashima, N., Suwabe, K., Tsuchiya, T., Kagaya, Y., Kobayashii, I., Kakeda, K., Kowyama, Y.
  • 雑誌名: Plant Sexual Reproduction (電子版DOI:10.1007/s00497-007-0045-9)
• [雑誌論文] DNA methylation and epigenetic inheritance during plant gametogenesis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takeda, S., Paszkowski, J.
  • 雑誌名: Chromosoma 115 ページ: 27-35
• [雑誌論文] Chromatin assembly factor 1 ensures the stable maintenance of silent chromatin states in Arabidopsis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ono, T., Kaya H., Takeda, S., Abe, M., Ogawa, Y., Kato, M., Kakutani, T., Mittelsten Scheid, O., Araki, T., Shibahara, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 11 ページ: 153-162
• [学会発表] 種子発芽における遺伝子発現プログラムの転換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 種子発芽における遺伝子発現プログラムの転換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂、山本章子、村瀬祥子、岩田昇悟、吉居正勝、大崎莉奈、武田真、加賀谷安章
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都(招待講演)
• [学会発表] Seed dormancy and germination : a view from gene expression program switching (2011)
  • 著者名/発表者名: Hattori, T., Yamamoto, A., Murase, S., Takeda, S., Kagaya, Y.
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (招待講演)(要旨集)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] Instability of epigenetic gene regulation in the loss of function mutant of BRU1 in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Narangajavana, J., Yamamoto, A., Hattori, T., Kagaya, Y., Paszkowski, J., Gruissem, W., Hennig, L., Takeda
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: (要旨集)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] Exosome is an endogenous gene silencing sppressor in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kagaya, Y
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Exosome is an endogenous gene silencing suppressor in Arabidopsis (2011)
  • 著者名/発表者名: Minami, D., Kagaya, M., Kobayashi, I., Hattori, T., Kagaya, Y.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] イネSNF2ヘリカーゼ様タンパク質をコードするENDOSPERMLESS1 (ENL1)の欠損は胚乳核の分裂異常を示す (2010)
  • 著者名/発表者名: 原睦美、加藤大和、佐藤豊、北野英己、長戸康郎、石川亮、木下哲、武田真、服部束穂
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] シロイヌナズナの種子休眠性獲得に欠損のある新規変異体の原因遺伝子のクローニング (2010)
  • 著者名/発表者名: 浅野智也, 皆巳大輔, 加賀谷道子, 加賀谷安章, 服部束穂
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] leafy cotyledon型変異体の異時的性質に関する解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本章子, 加賀谷安章, 村瀬祥子, 松島良, 西村いく子, 黒谷賢, 武田真, 服部束穂
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Instability of sub-chromosomal gene regulation in the loss-of-function mutant of BRU1, affecting epigenetic inheritance in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Y., Narangajavana, J., Yamamoto, A., Hattori, T., Kagaya, Y., Paszkowski, J., Gruissem, W., Hennig, L, Takeda, S.
  • 学会等名: International Symposium of Cell-Cell Communication in Plant Reproduction-from pollination to fertilization.
  • 発表場所: 奈良
• [学会発表] FUS3の下流でABA生合成制御に関与する遺伝子の変異体分離と表現型解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加賀谷安章、皆巳大輔、香村博之、浅野智也、加賀谷道子、佐野順子、服部束穂
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] ゲノムメンテナンスとエピジェネティック制御に関与するシロイヌナズナ核内因子BRUSHY 1(BRU1)の機能欠損変異体における遺伝子発現プロファイルの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂、(9名中5番目)武田真(9名中9番目)
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] FUS3の下流で胚の成長停止を制御するシグナル伝達の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加賀谷安章,堤田久美子,山本章子,鈴木将史,谷口桂太,堺和彦,加賀谷道子,服部束穂
  • 学会等名: 日本植物生理学会第48回年会
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] Modulation of auxin signaling during seed development in Arabidopsis (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsukaho Hattori
  • 学会等名: International Plant Growth Substances Association 19th Meeting
  • 発表場所: PuretoVallarta, Mexico
• [学会発表] シロイヌナズナ種子成熟過程におけるオーキシンシグナル伝達の変化に関する解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加賀谷安章
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Modulation of auxin signaling during seed development in Arabidopsis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kagaya, Y., (10名中1番目), Hattori, T., (10名中10番目)
  • 学会等名: International Plant Growth Substances Association 19th Meeting.
  • 発表場所: Pureto Vallarta, Mexico
• [学会発表] Modulation of auxin signaling during seed development in Arabidopsis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Kagaya
  • 学会等名: International Plant Growth Substances Association 19th Meeting
  • 発表場所: Puerto Vallarta, Mexico
• [図書] 種子貯蔵タンパク質遺伝子の制御ネットワーク. 「種子の科学とバイオテクノロジー」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂, 原田久也監修, 種子生理化学研究会編
  • 出版者: 学会出版センター
• [図書] 種子の科学とバイオテクノロジー(原田久也監修/種子生理化学研究会編集) (2009)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂(分担執筆)
  • 総ページ数: 396
  • 出版者: 学会出版会
• [図書] 種子貯蔵タンパク質遺伝子の制御ネットワーク.「種子のバイオサイエンス(改訂版)」原田久也他編 (2008)
  • 著者名/発表者名: 服部束穂
  • 出版者: 学会出版センター
• [備考]
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~gaikan/hattori.html