イネ融合葉突然変異体の解析による新規マスター調節遺伝子ネットワークの解明

• 研究課題/領域番号: 15K07259
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 秋田県立大学
• 研究代表者: 永澤 奈美子 (佐藤奈美子) 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (00535289)
• 研究分担者: 伊藤 純一 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30345186) ; 永澤 信洋 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: イネ / 突然変異体 / 茎頂分裂組織 / 分裂組織 / 葉 / 変異体

研究成果の概要

本研究では、規則的に融合葉(abaxially fused leaf（abl）)を生じるという、葉の分化パターンが異常な新規イネ突然変異体を複数解析することで未知のマスター調節遺伝子を明らかにした。abl突然変異体の表現型が見られるメカニズムについて仮説を立てることでABL遺伝子の生物学的機能の解明を行い、ABL遺伝子のクローニングや発現解析によって分子レベルでのABL遺伝子の機能解明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物の地上部はすべて茎頂分裂組織という細胞集団に由来する。すなわち、作物の地上部形態はは、茎頂分裂組織の発生に関わる遺伝子の機能を制御することでコントロールすることができる。茎頂分裂組織の発生に関わる遺伝子の数は莫大であり、それらはカスケードを形成して機能している。本研究では、カスケードの比較的上位で機能するマスター調節遺伝子の機能解明を行い、将来、収量増加などを目指した作物地上部形態の人為的改変を確実に行うための基盤を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Control of meristem determinacy by trehalose 6-phosphate phosphatases is uncoupled from enzymatic activity (2019)
  • 著者名/発表者名: Hannes Claeys, Son Lang Vi, Xiaosa Xu, Namiko Satoh-Nagasawa, Andrea L. Eveland, Alexander Goldshmidt, Regina Feil, Grace A. Beggs, Hajime Sakai, Richard G. Brennan, John E. Lunn & David Jackson
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 5 号: 4 ページ: 352-357
  • DOI: 10.1038/s41477-019-0394-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The NAC transcription factor gene OsY37 (ONAC011) promotes leaf senescence and accelerates heading time in rice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mannai YE, Akabane K, Hiratsu K, Satoh-Nagasawa N, Wabiko H.
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 18 号: 10 ページ: 1-21
  • DOI: 10.3390/ijms18102165
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cesium Uptake by Rice Roots Largely Depends Upon a Single Gene, HAK1, Which Encodes a Potassium Transporter. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Rai, Saki Yokoyama, Namiko Satoh-Nagasawa, Jun Furukawa, Takiko Nomi, Yasuka Ito, Shigeto Fujimura, Hidekazu Takahashi, Ryuichiro Suzuki, ELMannai Yousra, Akitoshi Goto, Shinichi Fuji, Shin-ichi Nakamura, Takuro Shinano, Nobuhiro Nagasawa, Hiroetsu Wabiko, Hiroyuki Hattori.
  • 雑誌名: Plant and cell physiology 巻: 58 号: 9 ページ: 1468-1493
  • DOI: 10.1093/pcp/pcx094
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genetic Analysis of Cadmium Accumulation in Shoots of Sorghum Landraces (2017)
  • 著者名/発表者名: Kana Tsuboi et al.
  • 雑誌名: Crop Science 巻: 57 号: 1 ページ: 22-31
  • DOI: 10.2135/cropsci2016.01.0069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of QTLs controlling low-temperature germination of the East European rice (Oryza sativa L.) variety Maratteli (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoh T., Tezuka K., Kawamoto T., Matsumoto S., Satoh-Nagasawa N., Ueda K., Sakurai K., Watanabe A., Takahashi H., Akagi H.
  • 雑誌名: Euphytica 巻: 207 号: 2 ページ: 245-254
  • DOI: 10.1007/s10681-015-1531-z
  • 査読あり
• [学会発表] 第4葉に極性異常を示すイネ突然変異体の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 手塚 拓海,小林 俊貴,渡辺 友和,佐藤 理絵,我彦 廣悦,永澤 信洋,佐藤 (永澤) 奈美子
  • 学会等名: 日本植物生理学会
• [学会発表] 極性異常を生じるイネ突然変異体と表現型と原因遺伝子の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 手塚 拓海,小林 俊貴,渡辺 友和,佐藤 理絵,我彦 廣悦,永澤 信洋,佐藤 (永澤) 奈美子
  • 学会等名: 日本育種学会
• [学会発表] 葉の分化パターンに異常があるイネ突然変異体の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 理絵, 春原 英彦, 我彦 廣悦 ,永澤 信洋, 佐藤（永澤） 奈美子
  • 学会等名: 東北育種研究集会
• [学会発表] 双極葉は茎頂分裂組織周辺のサイトカイニンシグナル異常によって引き起こされる (2018)
  • 著者名/発表者名: 手塚 拓海,小林 俊貴,渡辺 友和,佐藤 理絵,我彦 廣悦,永澤 信洋,佐藤 (永澤) 奈美子
  • 学会等名: 東北育種研究集会
• [学会発表] 第1節間に節様構造を形成するイネ突然変異体の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中田翔茉
  • 学会等名: 東北育種研究集会
• [学会発表] サイトカイニン合成遺伝子を導入したイネにおける早生化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 織笠祐実、我彦廣悦、佐藤（永澤）奈美子、田母神繁
  • 学会等名: 日本植物生理学会
• [学会発表] KORPOKKUR遺伝子はイネの細胞分裂及び栄養生長期の相転換に必須である (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤（永澤） 奈美子, 永澤 信洋, 長戸 康郎, El Mannai Yousra, 我彦 廣悦
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] KORPOKKUR遺伝子は正常な細胞の発達と栄養生長期の相転換に必須である (2016)
  • 著者名/発表者名: ・永澤信洋・上田健治・長戸康郎・我彦廣悦
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Searching the senescence associated genes of rice downstream of transcription factor gene OsyN37 (2016)
  • 著者名/発表者名: Yousra El mannai・Nao Konno・Kenji Ueda・Namiko Satoh-Nagasawa・Wabiko Hiroetsu
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-18