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新奇ゲノム編集技術によるシロイヌナズナFT遺伝子のcis-element解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K06233
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44030:植物分子および生理科学関連
研究機関愛媛大学

研究代表者

賀屋 秀隆  愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (80398825)

研究分担者 小林 括平  愛媛大学, 農学研究科, 教授 (40244587)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードゲノム編集 / cis-element / 遺伝子発現 / 花成 / FT / FT遺伝子 / シロイヌナズナ / CCAAT / シスエレメント / 発現制御 / SpCas9-NGv1 / 遺伝子発現制御
研究開始時の研究の概要

ゲノム編集技術を適用し,シロイヌナズナFT 遺伝子発現制御機構について,本来のゲノム上でのcis-elementの機能解析・エピジェネティック発現制御機構の解明を目的とする遺伝子発現制御において重要な役割を果たすのがcis-elementやエピジェネティック情報である.本申請研究では,新奇ゲノム編集技術を用いてFT 遺伝子のゲノム上のcis-elementを直接編集し,その機能の解明をおこなう.

研究成果の概要

本研究では,シロイヌナズナの花成制御遺伝子FTの発現制御メカニズムの解明をおこないました.ゲノム編集技術を用いて,FT遺伝子の発現を調節するcis-elementに変異を導入することに成功しました.単離した変異体を解析した結果,特にFTの翻訳開始点から5.3kb上流にあるCCAAT1配列が重要な役割を果たしていることを明らかにしました.この研究は他の作物にも応用可能で,将来は栽培品種の花成時期を調整する技術につながると期待されます.

研究成果の学術的意義や社会的意義

FT遺伝子は植物が適切な時期に花を咲かせることにおいて機能する重要な遺伝子です.その為,FT遺伝子の発現のタイミング・場所・量は精密に調整されています.最新のゲノム編集技術を用いて,ゲノム上にあるFT遺伝子のcis-elementを直接編集し,解析しました。結果,FTの翻訳開始点から5.3kb上流にあるCCAAT1配列が花成制御に重要な役割を果たしていることが明らかになりました.この研究成果は,将来,農業において作物の花成時期を調整する技術の開発につながり,作物の栽培効率向上や収穫時期の最適化に寄与することが期待されます.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Zinc deficiency‐induced defensin‐like proteins are involved in the inhibition of root growth in <i>Arabidopsis</i>2023

    • 著者名/発表者名
      Kimura Sachie、Vaattovaara Aleksia、Ohshita Tomoya、Yokoyama Kotomi、Yoshida Kota、Hui Agnes、Kaya Hidetaka、Ozawa Ai、Kobayashi Mami、Mori Izumi C.、Ogata Yoshiyuki、Ishino Yoko、Sugano Shigeo S.、Nagano Minoru、Fukao Yoichiro
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 115 号: 4 ページ: 1071-1083

    • DOI

      10.1111/tpj.16281

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanisms for introducing 250 kDa fluorescent molecules and Cas9/sgRNA into plant cells by plasma treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Yoshihisa、Hamada Yuki、Ueshima Ryosuke、Kido Yugo、Yaeno Takashi、Kaya Hidetaka、Kobayashi Kappei、Jinno Masafumi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 62 号: SL ページ: SL1015-SL1015

    • DOI

      10.35848/1347-4065/acd3f9

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Genome Editing with CjCas9 and enCjCas9 derived from Campylobacter jejuni in plant2024

    • 著者名/発表者名
      山中直至,清水木乃葉,高橋美優,坂本遼嘉,遠藤 真咲,中川綾哉,小林括平,濡木理,土岐精一,賀屋秀隆
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナFT遺伝子の発現制御に関わるcis-element解析2024

    • 著者名/発表者名
      大野奈津美,三木葵葉,山本真結香,吉田晟人,根岸克弥,遠藤真咲,小林正樹,小林括平,土岐精一,阿部光知,賀屋秀隆
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 内在cis-elementへの直接変異導入によるシロイヌナズナFT遺伝子の発現制御メカニズムの解明2024

    • 著者名/発表者名
      大野奈津美,三木葵葉,山本真結香,吉田晟人,根岸克弥,遠藤真咲,小林正樹,小林括平,土岐精一,阿部光知,賀屋秀隆
    • 学会等名
      中国四国植物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 植物における外来DNAフリー・ゲノム編集について2023

    • 著者名/発表者名
      賀屋秀隆
    • 学会等名
      日本育種学会 四国談話会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNAメチル化酵素を用いたシロイヌナズナにおけるde novo DNAメチル化編集技術の試み2023

    • 著者名/発表者名
      平田峻也,池田陽子,西村泰介,小林括平,賀屋秀隆
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集技術を用いたシロイヌナズナにおけるde novo DNA メチル化編集技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      平田 峻也,池田 陽子,西村 泰介,小林 括平,賀屋 秀隆
    • 学会等名
      日本バイオテクノロジー学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるCRISPR/Cas9システムを用いたde novo DNAメチル化技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      平田峻也,大河優奈*,池田陽子,西村泰介,小林括平,賀屋秀隆
    • 学会等名
      中国四国植物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナFT遺伝子のATGから約5kb上流にあるcis-elementでの1塩基挿入が花成に及ぼす影響について2022

    • 著者名/発表者名
      大野奈津美,山本真結香,&#134071;田晟人,根岸克弥,遠藤真咲,小林括平,土岐精一,阿部光知,賀屋秀隆
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるDNA脱メチル化編集技術開発の試み2022

    • 著者名/発表者名
      平田 峻也,大河 優奈,池田 陽子,高橋 広夫,町田 千代子,西村 泰介,小林 括平,賀屋 秀隆,
    • 学会等名
      日本植物バイオテクノロジー学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるde novo DNAメチル化技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      平田 峻也,大河 優奈,池田 陽子,西村 泰介,小林 括平,賀屋 秀隆
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 新奇SpCas9-NGv1を用いたシロイヌナズナFT遺伝子の発現制御に関わる内在cis-element解析2022

    • 著者名/発表者名
      山本真結香・吉田晟人・根岸克弥・大野奈津美・阿部光知・土岐精一・小林括平・賀屋秀隆
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 植物のゲノム編集 実験プロトコール2022

    • 著者名/発表者名
      原 奈穂、雑賀 啓明、土岐 精一
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759820881
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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