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エピジェネティック変異を利用した耐病性イネの開発と社会実装に向けた実用性の検証

研究課題

研究課題/領域番号 18K05644
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39040:植物保護科学関連
研究機関三重大学

研究代表者

小林 一成  三重大学, 地域イノベーション推進機構, 教授 (90205451)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード病害抵抗性 / イネ / エピジェネティクス / DNAメチル化
研究成果の概要

我々は、病害抵抗性誘導剤で処理したカルスから植物を再生させることにより、イネのエピジェネティック変異を方向付ける方法を開発した。本研究では、この方法によって付与された抵抗性がエピジェネティック変異に起因することを証明するとともに、その遺伝的な安定性と実用性を実証することを目的に実験を行った。日本晴および各系統のメチル化状態を解析した結果、抵抗性獲得系統は特有のメチル化変化を獲得していることが明らかになった。この結果をRNA-seqの結果と比較したところ、プロモーター領域のメチル化と遺伝子の発現が相関する3つの遺伝子が特定された。以上の成果を根拠として、本法による植物作出方法を国際特許出願した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界の人口増加と新興国における畜産物の需要拡大は食料事情の逼迫を招き、2050年までに食料生産を倍増させる必要があるとされている。一方、地球環境の急激な変化は、生物的・非生物的ストレスを作物に与え、食料生産の重大な脅威となっている。したがって、将来の食料確保にはストレス耐性植物の開発が急務であると言える。しかし、現行の交配育種はゲノムDNAにランダムに生じる突然変異に依存するため、長い開発期間と莫大なコストを要する。我々の発見は、エピジェネティック変異を利用して目的とするストレス耐性形質に標的を狙って改善することが可能な世界初の技術に発展する可能性が高い。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 2018

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 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Gap junction protein beta 4 plays an important role in cardiac function in humans, rodents, and zebrafish2020

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Ryuji、Goto Itaru、Nishimura Yuhei、Kobayashi Issei、Hashizume Ryotaro、Yoshida Yoshinori、Ito Rie、Kobayashi Yuhko、Nishikawa Misato、Ali Yusuf、Saito Shunsuke、Tanaka Toshio、Sawa Yoshiki、Ito Masaaki、Dohi Kaoru
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 10 ページ: 0240129-0240129

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0240129

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 植物へのエピジェネティック変異の人為的方向付けに関与する分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      池田 昂志、小林 裕子、小林 一成
    • 学会等名
      地域イノベーション学会第9回学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] エピジェネティック変異の人為的誘導によるいもち病抵抗性イネの作出2018

    • 著者名/発表者名
      亀田裕作、小林裕子、小林一成
    • 学会等名
      地域イノベーション学会第8回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 遺伝子の発現が誘導された非天然の植物およびその生産方法2020

    • 発明者名
      小林一成
    • 権利者名
      小林一成
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 遺伝子の発現が誘導された非天然の植物を生産する方法2019

    • 発明者名
      小林一成
    • 権利者名
      小林一成
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-083683
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-12-25  

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