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高精度シス配列予測に基づく植物の不良土壌適応戦略の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J08738
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関岐阜大学

研究代表者

時澤 睦朋  岐阜大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード土壌ストレス / シス配列 / 合成プロモーター / プロモーター / アルミニウム / リンゴ酸トランスポーター
研究実績の概要

本研究グループが開発したシス配列予測法は、マイクロアレイデータなど網羅的な遺伝子発現情報をもとにプロモーター領域に濃縮するオクタマー配列を算出することでシス配列を予測する。この方法で予測したシス配列のみからなる合成プロモーターを作成し、そのプロモーターの発現プロファイルを観察することで、特定のプロモーターを指定せずに機械的にシス配列を同定することができる。本研究課題においては、保有するアルミニウム(Al)、塩化ナトリウム、カドミ二ウム、銅などの土壌ストレス処理を行ったシロイヌナズナのマイクロアレイデータを用いてシス配列を選抜し、合成プロモーターを作出した。しかし、本研究課題初年度に一足先に作出していた単独のシス配列をもつ合成プロモーターの解析では、発現が極めて弱いプロモーターしか作出できなかった。そのため、選抜したシス配列同士の共局在性を情報学的に考慮して、シス配列をコンビネーションで持つ合成プロモーターを共同研究者と63コンストラクト作成した。最終的にはシングルエレメントの合成プロモーターと合わせて100個以上のコンストラクトを作成した。平成26年度から27年度にかけては植物への作成したコンストラクトの組換えと、シングルコピーで挿入された植物体の選抜を行った。そのため、平成27年度においては、ほぼすべての組換え植物体の作成とライン化を終了することができた。さらに、これら作成した植物体を用いてAlと塩化ナトリウムストレスへの応答性を確認した。その結果、少なくともAlストレスで応答する7個の合成プロモーターと8個の塩化ナトリウムストレスで応答するコンビネーションの合成プロモーターの作出に成功した。さらにストレス強度や時間的に異なる発現プロファイルを示す合成プロモーターが作出できており、この結果は異なるトランス因子により制御されるシス配列が同定できていることを強く示唆している。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] SENSITIVE TO PROTON RHIZOTOXICITY1, CALMODULIN BINDING TRANSCRIPTION ACTIVATOR2, and other transcription factors are involved in ALUMINUM-ACTIVATED MALATE TRANSPORTER1 expression.2015

    • 著者名/発表者名
      Tokizawa M, Kobayashi Y, Saito T, Kobayashi M, Iuchi S, Nomoto M, Tada Y, Yamamoto YY, Koyama H
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 167 号: 3 ページ: 991-1003

    • DOI

      10.1104/pp.114.256552

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Transcriptional regulation of Aluminum tolerance genes by STOP1 transcription factor in Arabidopsis thaliana2015

    • 著者名/発表者名
      Tokizawa M, Enomoto T, Kobayashi Y, Tada Y, Yamamoto YY, Koyama H
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH
    • 発表場所
      クロアチア
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロイヌナズナ転写制御因子STOP1によるアルミニウム耐性遺伝子の転写制御機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      時澤睦朋、榎本拓央、小林佑理子、野元美佳、多田安臣、山本義治、小山博之
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      京都大学 (京都府京都市左京区)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of regulatory mechanisms of ALMT1 expression in response to Aluminum stress2015

    • 著者名/発表者名
      Tokizawa M, Kobayashi Y, Saito T, Iuchi S, Kobayashi M, Nomoto M, Tada Y, Yamamoto YY, Koyama H
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター (東京都江東区)
    • 年月日
      2015-03-13 – 2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナリンゴ酸トランスポーターALMT1遺伝子の複雑な転写制御機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      時澤睦朋、小林佑理子、齋藤竜典、井内聖、小林正智、野元美佳、多田安臣、山本義治、小山博之
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      東京農工大学 (東京都小金井市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナリンゴ酸トランスポーターALMT1遺伝子のアルミニウム応答の解析2014

    • 著者名/発表者名
      時澤 睦朋
    • 学会等名
      日本植物生理学会富山大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2014-03-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム応答性リンゴ酸トランスポーターALMT1遺伝子の転写制御機構の解析2013

    • 著者名/発表者名
      時澤 睦朋
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会年会名古屋大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 次世代シークエンサーを用いたシロイヌナズナの転写開始点位置の大規模同定2013

    • 著者名/発表者名
      時澤 睦朋
    • 学会等名
      第三回NGS現場の会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2013-09-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.1.gifu-u.ac.jp/~yyy/yyy/Top.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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