有用物質を高度に蓄積した植物工場用宿主イネの開発

• 研究課題/領域番号: 19780011
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 川勝 泰二 独立行政法人 農業生物資源研究所, 遺伝子組換え作物開発センター, 任期付研究員 (30435614)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,520千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 420千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: イネ / 胚乳 / 種子貯蔵タンパク質 / 転写因子 / 遺伝子発現制御 / リジン / アミノ酸含量 / 外来遺伝子産物高蓄積

研究概要

本研究では有用外来物質を蓄積する遺伝子組換え作物の実用化を目指し、外来有用物質を高度に蓄積するメカニズムの解析を行った。種子貯蔵タンパク質を低減し、外来遺伝子産物に余剰アミノ酸を利用させるために、各種種子貯蔵タンパク質低減系統を作出した。種子特異的転写因子であるRISBZ1およびRPBFが種子貯蔵タンパク質遺伝子を冗長的に正に制御していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] The 3'-untranslated region of rice glutelin GluB-1 affects accumulation of heterologous protein in transgenic rice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yang L, Wakasa Y, Kawakatsu T, Takaiwa F
  • 雑誌名: Biotechnology Letters 31 ページ: 1625-1631
• [雑誌論文] Compensation and interaction between RISBZ1 and RPBF during grain filling in rice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakatsu T, Yamamoto M. P, Touno S. M, Yasuda H, Takaiwa F
  • 雑誌名: The Plant Journal 59 ページ: 908-920
  • NAID: 130006995167
• [雑誌論文] Overexpression of BiP has inhibitory effects on the accumulation of seed storage proteins in endosperm cells of rice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuda H, Hirose S, Kawakatsu T, Wakasa Y, Takaiwa F
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 50 ページ: 1532-1543
  • NAID: 10027342743
• [雑誌論文] PLASTOCHRON3/GOLIATH encodes a glutamate carboxypeptidase required for proper development in rice (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakatsu T, Taramino G, Itoh J, Allen J, Sato Y, Hong S-K, Yule R, Nagasawa N, Kojima M, Kusaba M, Sakakibara H, Sakai H, Nagato Y
  • 雑誌名: The Plant Journal 58 ページ: 1028-1040
• [雑誌論文] Overexpression of BiP has inhibitory effects on the accumulation of seed storage proteins in endosperm cells of rice (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuda H, Hirose S, Kawakatsu T, Wakasa Y, Takaiwa F
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 50 ページ: 1532-1543
  • NAID: 10027342743
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compensation and interaction between RISBZ1 and RPBF during grain filling in rice (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakatsu T, Yamamoto M.P, Touno S.M, Yasuda H, Takaiwa F
  • 雑誌名: The Plant Journal 59 ページ: 908-920
  • NAID: 130006995167
  • 査読あり
• [雑誌論文] The 3'-untranslated region of rice glutelin GluB-1 affects accumulation of heterologous protein in transgenic rice (2009)
  • 著者名/発表者名: Yang L, Wakasa Y, Kawakatsu T, Takaiwa F
  • 雑誌名: Biotechnology Letters 31 ページ: 1625-1631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a new rice glutelin gene GluD-1 expressed in the starchy endosperm. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawakatsu T, Yamamoto M. P, Hirose S, Yano M, Takaiwa F
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 59 ページ: 4233-4245
• [雑誌論文] スギ花粉症緩和米の安全性確保への取り組み-大規模隔離ほ場栽培と生物多様性影響評価- (2008)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬咲子, 高木英典, 川勝泰二, 若佐雄也, 土門英司, 遠藤雄士, 村岡賢一, 平井一夫, 渡邊朋也, 服部誠, 立石剣, 高岩文雄
  • 雑誌名: 育種学研究 10 ページ: 23-30
  • NAID: 110006633703
• [雑誌論文] Characterization of a new rice glutelin gene GluD-1 expressed in the starchy endosperm. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawakatsu, et al.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 59 ページ: 4233-4245
  • 査読あり
• [雑誌論文] スギ花粉症緩和米の安全性確保への取り組み-大規模隔離ほ場栽培と生物多様性影響評価- (2008)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬咲子
  • 雑誌名: 育種学研究 10 ページ: 23-30
  • 査読あり
• [学会発表] イネbZIP型転写因子RISBZ1とDOF型転写因子RPBFの種子登熟における補償作用および相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川勝泰二
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Compensation and interaction between RISBZ1 and RPBF during grain filling in rice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawakatsu T
  • 学会等名: the 9th International Plant Molecular Biology Congress
  • 発表場所: セントルイス(アメリカ)
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] The role of ER-chaperone BiP on quality control in rice endosdperm cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Wakasa Y
  • 学会等名: the 9th International Plant Molecular Biology Congress
  • 発表場所: セントルイス(アメリカ)
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] Compensation and interaction between RISBZ1 and RPBF during grain filling in rice (2009)
  • 著者名/発表者名: 川勝泰二, 山本将之, 東野(百瀬)悟, 保田浩, 高岩文雄
  • 学会等名: the 9th International Plant Molecular Biology Congress
  • 発表場所: セントルイス(アメリカ)
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] イネbZIP型転写因子RISBZ1とDOF型転写因子RPBFの種子登熟における補償作用および相互作用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川勝泰二
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] イネ胚乳タンパク質の品質管理におけるERシャペロンBiPの役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 若佐雄也
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] RSISを用いた新規遺伝子発現抑制手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高岩文雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 内胚乳で発現するイネグルテリン遺伝子GluD-1の発現制御機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川勝泰二
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 内胚乳で発現するイネグルテリン遺伝子GluD-1の発現制御機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川勝 泰二, 高岩 文雄
  • 学会等名: 日本育種学会第115回講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] イネ種子貯蔵タンパク質低減系統の作出および解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川勝泰二
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 滋賀県立大学(滋賀県)
  • 年月日: 2008-10-12
• [学会発表] イネ種子貯蔵タンパク質低減系統の作出および解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川勝 泰二, 他3名
  • 学会等名: 日本育種学会第114回講演会
  • 発表場所: 滋賀県立大学
  • 年月日: 2008-10-12
• [学会発表] イネ新規グルテリン遺伝子GluD-1の同定および解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 川勝泰二
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] イネ新規グルテリン遺伝子GluD-1の同定・解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 川勝泰二
  • 学会等名: 日本育種学会 第112回講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2007-09-23
• [産業財産権] 植物の内胚乳に特異的に発現する遺伝子および該遺伝子のプロモーター、並びにそれらの利用 (2009)
  • 発明者名: 高岩文雄、川勝泰二
  • 権利者名: 農業生物資源研究所
  • 出願年月日: 2009-04-10
• [産業財産権] 植物の内胚乳に特異的に発現する遺伝子および該遺伝子のプロモーター、並びにそれらの利用 (2009)
  • 発明者名: 高岩文雄、川勝泰二
  • 権利者名: 農業生物資源研究所
  • 出願年月日: 2009-04-10
  • 外国
• [産業財産権] 植物の内胚乳に特異的に発現する遺伝子および該遺伝子のプロモーター、並びにそれらの利用 (2008)
  • 発明者名: 高岩文雄、川勝泰二
  • 権利者名: 農業生物資源研究所
  • 産業財産権番号: 2008-104132
  • 出願年月日: 2008-04-11
• [産業財産権] 植物の内胚に特異的に発現する遺伝子および該遺伝子のプロモター、並びにそれらの利用 (2008)
  • 発明者名: 高岩 文雄, 川勝 泰二
  • 産業財産権番号: 2008-104132
  • 出願年月日: 2008-04-11