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湛水条件下でのイネ幼苗の生育向上に寄与する代謝系遺伝子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 14560002
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 育種学
研究機関東京大学

研究代表者

中園 幹生  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (70282697)

研究分担者 堤 伸浩  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00202185)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードイネ / 湛水状態 / 初期生育 / アルデヒド脱水素酵素 / アセチルCoA合成酵素 / 湛水条件
研究概要

湛水条件下でイネ種子を播種すると、胚乳内のデンプンが糖に変換される。さらに解糖系・エタノール発酵系を活性化させてATPなどのエネルギーを得ることにより、イネは発芽することができる。しかし、芽生えの形態は好気条件下でのものとは異なり、子葉鞘と呼ばれる器官だけが伸長する。湛水条件下での子葉鞘の伸長に、解糖系・エタノール発酵系が必要であることが知られている。本研究ではさらに、エタノール発酵の中間産物であるアセトアルデヒドを酢酸に変換するアルデヒド脱水素酵素(ALDH2)と、酢酸をアセチルCoAに変換するアセチルCoA合成酵素(ACS)の経路も重要であることを明らかにした。これらの経路はイネ発芽時の脂肪酸合成・アミノ酸合成に寄与していることが示唆された。ALDH2とACSをコードする遺伝子は、イネゲノム中にそれぞれ2コピーずつ存在しており、そのうちの1つの遺伝子(ALDH2a, ACS1)の発現は、湛水条件下で発芽させたイネ芽生えの子葉鞘で増大していた。湛水条件下におけるイネの発芽・出芽性と,ALDH/ACSの経路の関係について理解を深めるために、DEX誘導性プロモーターの下流にALDH2a, ACS1 cDNAをアンチセンスの向きにつないだプラスミドを導入した形質転換イネを作出した。現在、T2固定系統を作製中である。本研究期間内に形質転換植物の形質を評価できなかったが、今後、湛水条件下におけるイネの発芽・出芽性を詳細に調査する。本研究により、湛水条件下のイネの発芽・出芽性にエタノール発酵から分岐する新しい代謝経路が車要である可能性を示すことができた。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Nakazono et al.: "Laser capture microdissection, a tool for global analysis of gene expression in specific plant cell types : Identification of genes differentially expressed in epidermal cells or vascular tissues of maize."Plant Cell. 15. 583-596 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuji et al.: "Organ-specific expressions and chromosomal locations of two mitochondrial aldehyde dehydrogenase genes from rice (Oryza sativa L.), ALDH2α and ALDH2b."Gene. 305. 195-204 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuji et al.: "Induction of mitochondrial aldehyde dehydrogenase by submergence facilitates oxidation of acetaldehyde during re-aeration in rice."FEBS Lett.. 546. 369-373 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li et al.: "The rice pyruvate decarboxylas 3 gene, which lacks introns, is transcribed in mature pollen."J.Exp.Bot.. 55. 145-146 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Schnable et al.: "Global expression profiling applied to plant development."Curr.Opin.Plant Biol.. 7. 50-56 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arimura et al.: "Arabidopsis dynamin-like protein 2a (ADL2a), like ADL2b, is involved in plant mitochondrial division."Plant Cell Physiol.. 45. 236-242 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazono et al.: "Laser capture microdissection, a tool for the global analysis of gene expression in specific plant cell types: Identification of genes differentially expressed in epidermal cells or vascular tissues of maize."Plant Cell. 15. 583-596 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuji et al.: "Organ-specific expressions and chromosomal locations of two mitochondrial aldehyde dehydrogenase genes from rice (Oryza sativa L.), ALDH2 and ALDH2b"Gene. 305. 195-204 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuji et al.: "Induction of mitochondrial aldehyde dehydrogenase by submergence facilitates oxidation of accetaldehyde during re-aeration in rice."FEBS Lett.. 546. 369-373 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Schnable et al.: "Global expression profiling applied to plant development."Curr.Opin.Plant Biol.. 7. 50-56 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arimura et al.: "Arabidopsis dynamin-like protein 2a (ADL2a), like ADL2b, is involved in plant mitochondrial division."Plant Cell Physio.. 45. 236-22 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li et al.: "The rice pyruvate decarboxylase 3 gene, which lacks introns, is transcribed in mature pollen."J.Exp.Bot.. 55. 145-146 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazono et al.: "Laser capture microdissection, a tool for the global analysis of gene expression in specific plant cell types : Identification of genes differentially expressed in epidermal cells or vascular tissues of maize."Plant Cell. 15. 583-596 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuji et al.: "Organ-specific expressions and chromosomal locations of two mitochondrial aldehyde dehydrogenase genes from rice (Oryza sativa L.), ALDH2a and ALDH2b."Gene. 305. 195-204 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuji et al.: "Induction of mitochondrial aldehyde dehydrogenase by submergence facilitates oxidation of acetaldehyde rice."FEBS Lett.. 546. 369-373 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Li et al.: "The rice pyruvate decarboxylase 3 gene, which lacks introns, is transcribed in mature pollen."J.Exp.Bot.. 55. 145-146 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Schnable et al.: "Global expression profiling applied to plant development."Curr.Opin.Plant Biol.. 7. 50-56 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Arimura et al.: "Arabidopsis Dynamin-Like Protein 2a (ADL2a), Like ADL2b, is Involved in Plant Mitochondrial Division."Plant Cell Physiol.. 45. 236-242 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazono et al.: "Laser capture microdissection, a tool for the global analysis of gene expression in specific plant cell types : Identification of genes differentially expressed in epidermal cells or vascular tissues of maize"Plant Cell. 15. 583-596 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuji et al.: "Organ-specific expressions and chromosomal locations of two mitochondrial aldehyde dehydrogenase genes from rice (Oryza sativa L.), ALDH2a and ALDH2b"Gene. 305. 195-204 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Notsu et al.: "The complete sequence of rice (Oryza sativa L.) mitochondrial genome : frequent DNA sequence acquisition and loss during evolution of flowering plants"Mol.Gen.Genomics. 268. 434-445 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ohtsu et al.: "ABA-independent expression of rice alternative oxidase genes under environmental stresses"Plant Biotechnol. 19. 187-190 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Saika et al.: "AOXlc, a novel rice gene for alternative oxidase ; comparison with rice AOXla and AOXlb"Genes Genet.Syst.. 77. 31-38 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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