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コムギと近縁種における低温反応性遺伝子群の単離と構造・機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 10460006
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 育種学
研究機関神戸大学

研究代表者

中村 千春  神戸大学, 農学部, 教授 (10144601)

研究分担者 宅見 薫雄 (宅見 重雄)  神戸大学, 農学部, 助手 (50249166)
森 直樹  神戸大学, 農学部, 助教授 (60230075)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
2000年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード低温順化 / 凍結耐性 / 低温応答遺伝子 / Cor-Ltr / Lea / Dhn / Rab / 葉緑体 / ミトコンドリア / パンコムギ / 低温誘導性遺伝子 / 低温馴化 / ABA / GA_3 / コムギ / 低温誘導性遺伝子(Cor,Rab) / シアン耐性鎖酸化酵素遺伝子
研究概要

1.凍結・低温耐性の冬コムギ品種'Mironovska808(M808)'から以下の6種の低温応答遺伝子を得て、その構造と機能を解析した。1)Wcor14,Wcs19:Cor遺伝子ファミリーに属する遺伝子。Wcor14はオオムギの低温・光応答遺伝子Bcor14に相同。Wcs19はN末コード部分がWcor14と相同で、プロモーターを含むゲノミッククローンを得た。WCOR14とWCS19はともにN末端51残基の葉緑体輸送シグナルを持っていた。2)Wdhn13:dehydrinファミリーに属する遺伝子。3)Wrab17:オオムギのGA_3応答性ES2Aに相同な遺伝子。4)Wrab19:グループ3Leaファミリーに属する遺伝子。5)Wltr10:穀類に特異的なLtrファミリーに属する遺伝子。6)Waox1,Waox2:シアン耐性鎖酸化酵素AOXをコードする遺伝子。
2.各遺伝子についてゲノミックサザン分析でコピー数を推定し、染色体置換系を用いて座乗染色体を特定した。Waox1,Waox2は互いに非同祖な遺伝子であった。
3.M808と春コムギ品種'Chinese Spring'を用いて、凍結耐性(-20℃)を行い、低温順化による凍結耐性の増強と品種間差を明らかにした。
4.各遺伝子の発現をノーザン分析で解析した。Wcor14,Wca19,Wltr10の発現は低温特異的であった。Wrab17,Wrab19は低温とともにABA/GA_3による発現調節を受けた。Waox1,Waox2はともに低温で転写産物量が増加した。Waox2ではKCNによる転写産物量の増加が見られた。各遺伝子の発現レベルと上記2品種の凍結耐性レベルに正の相関が認められた。
5.GFP融合遺伝子の一過性発現を利用して、WCOR14,WCS19が葉緑体に、WAOX1,WAOX2がミトコンドリアに輸送されることを明らかにした。
6.Waox1,Waox2についてPCRによりゲノミッククローンを単離し、エキソン・イントロン構造を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] Tsuda,K.: "New members of a cold-responsive group-3 Lea/Rab-related Cor gene family from common wheat (Triticum aestivum L.)."Genes Genctics Systems. 75. 179-188 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsvetanov,S.: "Cold responsive gene/protein families and cold/freezing tolerance in cereals."Biotechnology Biotechnological Equipments. 14. 3-11 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsvetanov,S.: "A cold-responsive wheat (Triticum aestivum L.) gene wcor 14 identified in a winter-hardy cultivar 'Mironovska 808'."Genes Genetic Systems. 75. 49-57 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Misawa,S.: "Mapping of QTLs for low tenperature response in seedlings of rice (Oryza sativa L.)."Cereal Research Communications. 28. 33-40 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai,K.: "Inhibition of photosynthesis by NaCl salinity in seedlings of common wheat (Triticum aestivum L.)."Mem.Grad.School Sci.Technol.Kobe Univ.. 17-A. 19-28 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai,K.: "Changes in the respiratory pathways during germination and early seedling growth of common wheat under normal and NaCl-stressed conditions."Cereal Research Communications. 26. 217-224 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai,K.: "Salinity tolerance in Triticum aestivum-Lophopyrum elongatum amphiploid and 5E disomic addition line evaluated by NaCl effects on photosynthesis and respiration."Cereal Research Communications. 26. 281-287 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsvetanov,S.: "Molecular cloning of cold-responsive wheat cDNAs."Kinki J.Crop Science Breeding. 43. 8-11 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsvetanov,S.: "Cloning and characterization of several members of a cold-responsive gene family,Wcor, and an alternative oxidase gene, Waox, in wheat."Proc.9th Int.Wheat Genet.Symp.Saskatoon, Canada. 1. 225-228 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai,K.: "Cytoplasmic diversity in Triticum and Aegilops evaluated by the respiratory electron flows in seedlings of alloplasmic hybrids of common wheat."Wheat Information Service. 86. 31-38 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuda, K., Tsvetanov, S., Takumi, S., Mori, N., Atanassov, A.and Nakamura, C.: "New members of a cold-responsive group-3 Lea/Rab-related Cor gene family from common wheat (Triticum aestivum L.)"Genes Genet.Syst.. 75. 179-188 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Misawa, S., Mori, N., Takumi.S., Toshida, S.and Nakamura, C.: "Mapping of QTLs for low temperature response in seedlings of rice (Oryza sativa L.)"Cereal Res.Commun.. 28. 33-40 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsvetanov, S., Ohno, R., Tsuda, K., Takumi, S., Mori, N., Atanassov, A.and Nakamura, C.: "A cold-responsive wheat (Triticum aestivum L.) gene wcor1-identified in a winter-hardy cultivar 'Mironovska 808'"Genes Genet.Syst.. 75. 49-57 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai, K., Mori, N., Uchida, N., Yasuda, T., Oji, Y.and Nakamura, C/: "Inhibition of photosynthesis by NaCl salinity in seedings of common wheat (Triticum aestivum L.)"Mem.Grad.School Sci.Technol.Kobe Univ.. 17-A. 19-20 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai, K., Mori, N.and Nakamura, C.: "Changes in the respiratory pathways during germination and early seedling growth of common wheat under normal and NaCl-stressed conditions"Cereal Res.Commun.. 26. 217-224 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai, K., Fukayama, H., Uchida, N., Mori, N., Yasuda, T., Oji, Y.and Nakamura, C.: "Salinity tolerance in Triticum aestivum-Lophopyrum elongatum amphiploid and 5E disomic addition line evaluated by NaCl effects on photosynthesis and respiration"Cereal Res.Commun.. 26. 281-287 (1998)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsvetanov, S.and Nakamura, C.: "Molecular cloning of cold-responsive wheat cDNAs"Kinki J.Crop Sci.Breed.. 43. 8-11 (1998)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsvetanov, S., Etoh, K., Tsuda, K., Takumi, S., Mori, N., Atanassov, A.and Nakamura, C.: "Cloning and charactrization of several members of a cold-responsive gene family, Wcor, and an alternative oxidase gene, Waox, in wheat"Proc.9th Int.Wheat Genet. Symp.. 1. 225-228 (1998)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasai, K., Solis, R., Asakura, N., Mori, N.and Nakamura, C.: "Cytoplasmic diversity in Triticum and Aegilops evaluated by the respiratory electron flows in seedlings of alloplasmic hybrids of common wheat"Wheat Inf.Serv.. 86. 31-38 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuda,K.: "New members of a cold-responsive group-3 Lea/Rab-related Cor gene family from common wheat (Triticum aestivum L.)."Genes Genetic Systems. 75. 179-188 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tsvetanov,S.: "Cold responsive gene/protein families and cold/freezing tolerance in cereals."Biotechnology Biotechnological Equipments. 14. 3-11 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tsvetanov,S.: "A cold-responsive wheat (Triticum aestivum L.) gene wcor 14 identified in a winter-hardy cultivar 'Mironovska 808'."Genes Genetic Systems. 75. 49-57 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Misawa,S.: "Mapping of QTLs for low tenperature response in seedlings of rice (Oryza sativa L.)."Ceseal Research Communications. 28. 33-40 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsvetnov: "A cold-responsive wheat (Triticum aestivum L.) gene wcor14 identified in a winter-hardy cultivar 'Mironovska 808'"Proc.9th Int.Wheat Genet.Symp.Saskatoon,Canada.. Vol.1. 225-228 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsvetnov: "Cloning and characterization of several members of a cold-responsive gene family,Wcor,and an alternative oxidase gene,Waox,in wheat"Genes & Genetic Systems. 75(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsvetanov et al.: "Cloning and characterization of several members of a cold-responsive gene family,Wcor,and an alternative oxidase gene,Waox,in wheat." Proc.9th Int.Wheat Genet.Symp.Saskatoon.Canada.225-228 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsvetanov et al.: "Molecular cloning of cold-responsive wheat cDNAs." Kinki J.Crop Sci.& Breed.43. 8-11 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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