イネの茎頂分裂組織構築における低分子RNAの役割

• 研究課題/領域番号: 20061015
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 佐藤 豊 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (40345872)
• 研究期間 (年度): 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2008年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
• キーワード: 発生・分化 / 遺伝学 / 茎頂分裂組織 / siRNA / 植物 / イネ / 突然変異体 / シュートレス

研究概要

申請者はta-siRNA経路によるmiR166の発現調節についてta-siRNA経路により作られる未知の低分子RNAによる転写後制御の可能性、クロマチン制御を介した転写レベルでの調節の可能性、あるいはta-siRNAにより制御される既知の転写因子を介した転写レベルでの制御の可能性を考えた。本年度は、これらの可能性の内1番目と2番目についての検証を目的として、野生型とイネのta-siRNA経路の突然変異体(shl/sho変異体)において、低分子RNAの大量解析を行い、ゲノム全体に散在する低分子RNA産出座位を同定すると共にその発現比較を計画した。これまでに、野生型・shol-1・shol (o-282)・shll-3・shl4について、低分子RNA画分の回収並びに、cDNAライブラリーの作成を行った。続いて、SOLiDシークエンサーによる配列の解析を基礎生物学研究所の長谷部グループの協力により行った。その結果、計5580万リードを回収することができた。このうち、約2000万リードについてイネゲノム上にマップすることができた。現在、配列データをゲノムブラウザー上で、リード数を可視的に表示できる状態にデータの移行を行っている。また、野生型と変異体間でのリード数の大きく異なる座位などの抽出も続いて行いたい。
さらに今年度は、3番目の可能性についても一部検討を行った。これまで、シュート領域においてmiR166により負の制御を受けるHD-ZIPIII発現を胚形成の初期過程で解析してきたが、ta-siRNAの制御を受けるETT/ARF転写因子の胚発生初期の発現も詳細に解析した。その結果、イネの胚発生初期過程において、HD-ZIPIIIとETT/ARFはシュート構築以前の球状胚期においてすでに排他的な発現をしていることが明らかになった。このことから、当初、私には否定的に思えた3番目の可能性についても十分な検討の余地があることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of precursor transcripts for 6 novel miRNAs expands the diversity of the genomic organization and expression of miRNA genes in rice (2008)
  • 著者名/発表者名: Severine Lacombe, Hiroshi Nagasaki Carole Santi, David Duval, Benoit Piegu, Matine Bangratz, Jean-Christophe Breitler, Emmanuel Guiderdoni, Christphe Brugidou, Judith Hirsch, Xiaofeng Cao, Claire Brice, Olivier Panaud, Wojeiech Karlowski, Yutaka Sato, Manuel Echeverria
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 8 ページ: 123-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] The SHOOT ORGANIZATION 2 gene coordinates leaf domain development along the central-marginal axis in rice (2008)
  • 著者名/発表者名: Jun-Ichi Itoh, Yutaka Sato, and Yasuo Nagato
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 49 ページ: 1226-1236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developmental Role and Auxin Responsiveness of Class III HD-Zip Gene Family Members in Rice (2008)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Itoh, Ken-ichiro Hibara, Yutaka Sato, Yasuo Nagato
  • 雑誌名: Plant Physiology 147 ページ: 1960-1975
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNAサイレンシング経路を介したイネの茎頂分裂組織構築機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊、野坂実鈴、伊藤純一
  • 雑誌名: ブレインテクノニュース 128 ページ: 6-10
• [学会発表] トランスポゾン由来の小分子RNAによるイネゲノムの動態制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野坂実鈴、伊藤純一、阿部匡、長戸康郎、佐藤豊
  • 学会等名: 第115回日本育種学会講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 小分子RNAからみえてくる植物ゲノムとゲノム寄生因子の攻防 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊、野坂実鈴
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] 器官分化に異常があるイネ胚発生突然変異体の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中尾梨沙、杉山夏紀、北野英己、佐藤豊
  • 学会等名: 第15回育種学会中部地区談話会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2008-11-29
• [学会発表] 宿主のRNAサイレンシング経路を利用したゲノム寄生因子の対宿主戦略とイネのゲノム進化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊
  • 学会等名: 第80回日本遺伝学会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2008-09-04