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イネの発生・形態形成を制御する遺伝子機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03745
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 遺伝育種科学
研究機関東京大学

研究代表者

平野 博之  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00192716)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード発生・分化 / メリステム / 葉の発生・形態形成 / 分げつ / 腋芽形成 / 遺伝子 / 翻訳制御 / イネ (Oryza sativa) / 発生分化 / 腋芽メリステム / 幹細胞 / 葉の発生 / Elongator complex / 葉の発生・分化 / イネ / 形態形成 / 葉 / 発生遺伝学 / イネ(Oryza sativa) / エピジェネティック制御 / ヒストン脱アセチル化酵素 / 葉の発生分化 / 転写制御 / エピジェネティックス / WOX遺伝子
研究成果の概要

作物の形態は農業形質と密接に関連しているため,分子育種による作物の品種改良には,発生学的理解が不可欠である。本研究では,単子葉植物のモデル生物であり重要な作物の1つであるイネ (Oryza sativa) を研究対象として,その発生や形態形成の制御機構の解明を目指して研究を行った。葉や分げつが異常となった変異体を用いて,葉の形態形成や分げつを制御するいくつかの新しい遺伝子を同定し,その機能を解析した。また,葉の初期発生を制御する鍵遺伝子の機能を明らかにするとともに,腋芽メリステム形成時に幹細胞を維持する遺伝的ネットワークを解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は,イネの葉の形態形成や分げつ機構の理解を深めるのみでなく,その機能をシロイヌナズナなどの真正双子葉植物と比較することより,遺伝子機能の共通性や独自性の理解も進むことが期待される。したがって,本研究はイネという単独の植物の発生機構の理解にとどまらず,被子植物の発生や遺伝子機能の進化などの理解にも貢献すると考えられる。
また,分げつ形成は穂の数の制御に直結し,葉のサイズや形態は光合成機能とも関わってくる。したがって,イネの発生機構の理解は,作物としてのイネの形態改変にも重要な知見を与えることになり,品種改良による収量増産など農業にも貢献すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Stem Cell Maintenance in the Shoot Apical Meristems and during Axillary Meristem Development2020

    • 著者名/発表者名
      Hiro-Yuki Hirano, and Wakana Tanaka
    • 雑誌名

      CYTOLOGIA

      巻: 85 号: 1 ページ: 3-8

    • DOI

      10.1508/cytologia.85.3

    • NAID

      130007815401

    • ISSN
      0011-4545, 1348-7019
    • 年月日
      2020-03-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DWARF WITH SLENDER LEAF1 encoding a histone deacetylase plays diverse roles in rice development2020

    • 著者名/発表者名
      Kubo Clara Fumika, Yasui Yukiko, Ohmori Yoshihiro, Kumamaru Toshihiro, Tanaka Wakana, Hirano Hiro-Yuki
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 ページ: 457-469

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz210

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antagonistic action of TILLERS ABSENT1 and FLORAL ORGAN NUMBER2 regulates stem cell maintenance during axillary meristem development in rice2020

    • 著者名/発表者名
      Wakana Tanaka, and Hiro-Yuki Hirano
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 225 号: 2 ページ: 974-984

    • DOI

      10.1111/nph.16163

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Class I KNOX Gene <i>OSH1</i> is Indispensable for Axillary Meristem Development in Rice2019

    • 著者名/発表者名
      Wakana Tanaka, Katsutoshi Tsuda, and Hiro-Yuki Hirano
    • 雑誌名

      CYTOLOGIA

      巻: 84 号: 4 ページ: 343-346

    • DOI

      10.1508/cytologia.84.343

    • NAID

      130007769479

    • ISSN
      0011-4545, 1348-7019
    • 年月日
      2019-12-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcriptional Corepressor ASP1 and CLV-Like Signaling Regulate Meristem Maintenance in Rice2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Chie、Tanaka Wakana、Hirano Hiro-Yuki
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 180 号: 3 ページ: 1520-1534

    • DOI

      10.1104/pp.19.00432

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TILLERS ABSENT1, the WUSCHEL ortholog, is not involved in stem cell maintenance in the shoot apical meristem in rice2019

    • 著者名/発表者名
      Chie Suzuki, Wakana Tanaka, Hiroyuki Tsuji, and Hiro-Yuki Hirano
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 14 号: 9 ページ: 1640565-1640565

    • DOI

      10.1080/15592324.2019.1640565

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BELL1-like homeobox genes regulate inflorescence architecture and meristem maintenance in rice2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Takuyuki、Tanaka Wakana、Toriba Taiyo、Suzuki Chie、Maeno Akiteru、Tsuda Katsutoshi、Shiroishi Toshihiko、Kurata Tetsuya、Sakamoto Tomoaki、Murai Masayuki、Matsusaka Hiroaki、Kumamaru Toshihiro、Hirano Hiro-Yuki
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 465-478

    • DOI

      10.1111/tpj.14230

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rice flower development revisited: regulation of carpel specification and flower meristem determinacy.2019

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.-H., Yasui Y., Ohmori S., Tanaka W., and Hirano H.-Y.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1284-1295

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz020

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX4 acts as a key regulator in early leaf development in rice2018

    • 著者名/発表者名
      Yasui, Y., Ohmori, Y., Takebayashi, Y., Sakakibara, H., and Hirano, H.-Y.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 14 号: 4 ページ: e1007365-e1007365

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1007365

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two-color in situ hybridization: a technique for simultaneous detection of each transcript from different loci.2018

    • 著者名/発表者名
      Toriba, T. and Hirano, H.Y.
    • 雑誌名

      “Plant transcription factor”

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of a <i>half-pipe-like leaf1</i> mutant that exhibits a curled leaf phenotype2017

    • 著者名/発表者名
      Hikari Matsumoto, Yukiko Yasui, Toshihiro Kumamaru, and Hiro-Yuki Hirano
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 92 号: 6 ページ: 287-291

    • DOI

      10.1266/ggs.17-00013

    • NAID

      130006731265

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2017-12-01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] イネの腋芽形成を開始する遺伝的機構2020

    • 著者名/発表者名
      田中若奈, 平野博之
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Elongated complex の最大サブユニットをコードする CURLED LATER1 はイネの特定の成長段階における葉の発生に必要である2020

    • 著者名/発表者名
      松本 光梨, 安居 佑季子, 大森 良弘,田中 若奈,石川 哲也, 沼 寿隆,白澤 健太,谷口 洋二郎,田中 淳一,鈴木 保宏,平野 博之
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2 次シュート形成に異常を生じるイネ変異体 tiller elongation defective1 (ted1) に関する発生遺伝学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      並木愛海, 平野博之, 田中若奈
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イネの発生を制御する Elongator 遺伝子の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      松本光梨, 安居佑季子, 大森良弘,田中若奈,石川哲也, 沼寿隆,白澤健太,谷口洋二郎,田中淳一,鈴木保宏,平野博之
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Meristem maintenance and inflorescence development in rice2019

    • 著者名/発表者名
      Hiro-Yuki Hirano
    • 学会等名
      Plant Stem Cells: Source of Plant Vitality, Workshop1: Stem cells and Plant Reproduction
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Genetic regulation of stem cell maintenance during axillary bud formation in rice2019

    • 著者名/発表者名
      Wakana Tanaka
    • 学会等名
      Plant Stem Cells: Source of Plant Vitality, Workshop1: Stem cells and Plant Reproduction
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 個体の成長とともに葉の形態を変化させるイネ変異体の発生遺伝学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      松本 光梨, 安居 佑季子, 石川 哲也,鈴木 保宏,平野 博之
    • 学会等名
      イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分げつが形成されないイネ突然変異体に関する発生遺伝学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      並木愛海, 平野博之, 田中若奈
    • 学会等名
      イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 小穂形成に異常があるイネ突然変異体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      大森涼葉, 川上直人, 平野博之, 田中若奈
    • 学会等名
      イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イネの腋芽形成における WOX および KNOX 遺伝子の働き2019

    • 著者名/発表者名
      田中若奈, 津田勝利,平野博之
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 個体の成長にともなって葉の形態を制御するイネ遺伝子の発生遺伝学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      松本光梨, 安居佑季子, 田中若奈,大森良弘,石川哲也, 沼寿隆,白澤健太,谷口洋二郎,田中淳一,鈴木保宏,平野博之
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分げつ形成に異常を生じるイネ変異体 tiller elongation defective1 (ted1) に関する発生遺伝学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      並木愛海, 平野博之, 田中若奈
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イネ tillers absent1 変異体は小穂に多面的な異常を示す2019

    • 著者名/発表者名
      大森涼葉, 川上直人, 平野博之, 田中若奈
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 個体の成長にともない葉の形態異常が生じるイネ 変異体の原因遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木保宏, 沼寿隆, 白澤健太, 谷口 洋二郎, 松本 光梨, 安居 佑季子, 石川 哲也, 平野博之, 田中淳一
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多面的アプローチによるイネの進化遺伝学的研究2019

    • 著者名/発表者名
      平野博之
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イネの腋芽幹細胞の確立と維持機構2019

    • 著者名/発表者名
      田中若奈, 平野博之
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネの幹細胞維持を制御するFON signaling と転写抑制因子ASP1の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 千絵,田中 若奈,平野 博之
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] イネの腋芽形成過程における幹細胞維持の制御メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      田中 若奈, 平野 博之
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] イネの花序構築を制御するBELL1型ホメオボックス遺伝子RIとRIL1の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      池田 拓之, 田中 若奈, 鳥羽 大陽, 鈴木 千絵,前野 哲輝, 津田 勝利, 城石 俊彦, 倉田 哲也, 坂本 智昭, 村井 正之, 松坂 弘明, 熊丸 敏博, 平野 博之
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 個体の成長にともない葉の形態異常が生じるイネ変異体の発生学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      松本 光梨, 安居 佑季子, 石川 哲也,鈴木 保宏,平野 博之
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] イネの腋芽幹細胞の確立と維持機構2019

    • 著者名/発表者名
      田中 若奈, 平野 博之
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] イネの遺伝と進化 --お米の品質,トランスポゾン,形態形成から考える--2019

    • 著者名/発表者名
      平野博之
    • 学会等名
      日本メンデル協会 キトロギア創刊90周年記念講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異形葉性を示すイネ変異体の発生遺伝学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      松本 光梨, 安居 佑季子, 石川 哲也,鈴木 保宏,平野 博之
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] イネの分げつ形成不全変異体に関する遺伝学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      並木愛海, 田中若奈, 平野博之
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [学会発表] イネのブランチ形成における幹細胞制御因子の分子遺伝学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      田中 若奈, 平野 博之
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 花の分子発生遺伝学2018

    • 著者名/発表者名
      平野 博之、阿部 光知
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      裳華房
    • ISBN
      9784785358686
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 進化遺伝学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.bs.s.u-tokyo.ac.jp/&#631;hirano/English.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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