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イネHSFA1の機能解析とゲノム編集技術を利用した高温耐性イネ作出への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H06735
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 遺伝育種科学
研究機関東京大学

研究代表者

大濱 直彦  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (90778713)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード植物 / 転写因子 / 高温ストレス応答 / ゲノム編集 / シグナル伝達 / 高温ストレス
研究実績の概要

本研究ではイネを実験材料として用い、シロイヌナズナにおいて高温ストレス応答のマスターレギュレーターであることが示された転写因子HsfA1が、単子葉類においても同様の機能を持つのか、またその活性制御機構が共通しているのかを明らかにする。同時に、得られた知見を基にして高温ストレス耐性イネの作出も目指す。
これまでの研究により、HsfA1が機能を発揮するためには温度依存的活性制御領域(Temperature-dependent repression domain; TDRドメイン)からのHSP70の乖離が必要であることが示されていた。イネHsfA1でもTDRドメインが同様の機能を持つか明らかにするため、イネHsfA1のデリーションシリーズの転写活性化能を評価した。TDRドメインの高いアミノ酸配列保存性にも関わらず、TDRドメインの欠失はイネHsfA1の活性を向上させなかった。イネHsfA1とHSP70の相互作用解析から、HsfA1-HSP70間の相互作用様式がシロイヌナズナとイネでは異なることを示唆する結果が得られており、HsfA1の活性制御における分子メカニズムは植物ごとに異なる可能性が考えられた。
植物体内でのイネHsfA1の機能解析、及び高温ストレス耐性イネの作出のために複数の形質転換イネを作出した。ゲノム編集技術を用いることで、イネHsfA1の破壊株を作出することに成功した。現在は変異のキメラ性を解消するため、世代回しを進めている。同時に、シロイヌナズナ及びイネのHsfA1を過剰発現させた形質転換イネの作出と高発現ラインの選抜も行った。GFPタグ付きイネHsfA1過剰発現体を用いた細胞内局在解析から、イネHsfA1は恒常的に核に局在することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Transcriptional Regulatory Network of Plant Heat Stress Response.2017

    • 著者名/発表者名
      Naohiko Ohama, Hikaru Sato, Kazuo Shinozaki, and Kazuko Yamaguchi-Shinozaki
    • 雑誌名

      Trends in Plant Science

      巻: 1 号: 1 ページ: 53-65

    • DOI

      10.1016/j.tplants.2016.08.015

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 植物の高温ストレス応答の初期で働く転写因子HsfA1の活性制御機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      大濱直彦、草壁和也、溝井順哉、趙慧美、城所聡、小泉慎也、高橋史憲、篠崎一雄、篠崎和子
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県 鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-09-02   更新日: 2018-01-16  

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