エピジェネティック変異発動システムによるリンゴ枝変わり品種の作出

• 研究課題/領域番号: 22380003
• 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: 育種学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 原田 竹雄 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (10228645)
• 研究分担者: 千田 峰生 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (30261457)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円); 2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2010年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
• キーワード: ジーンサイレンシング / siRNA / リンゴ / 日持ち性 / RNAサイレンシング / 接ぎ木 / 果実日持ち性 / エピジェネティック / 篩管輸送 / 台木 / 穂木 / RNA / RNA輸送 / 篩管

研究概要

特定のsiRNAを産生するコンストラクトを導入した個体を穂木とし、これに接ぎ木した台木へ篩管輸送によりsiRNAを供与して、台木の篩管周辺組織に特定遺伝子の転写型遺伝子サイレンシングを発動させることができる。このサイレンシングはDNA複製を通して維持されることから、サイレンシング発動組織より再分化体を獲得すれば、サイレンシング個体を作出することができる。本研究はこの系を栄養繁殖性果樹であるリンゴ樹に適用すべく各工程に関する実験を行い、その成果を得たものである。

研究成果

• [雑誌論文] GIBBERELLIC ACID INSENSITIVE transcript transported from stock is translated and attenuates GA response in the scion (2013)
  • 著者名/発表者名: Xu H, Iwashiro R, Li T, Harada T
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 13 号: 1 ページ: 165-165
  • DOI: 10.1186/1471-2229-13-165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scion on a stock producing siRNAs of potato spindle tuber viroid (PSTVd) attenuates accumulation of the viroid (2013)
  • 著者名/発表者名: Kasai A, Sano T, Harada T
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8(2) 号: 2 ページ: e57736-e57736
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0057736
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport of mRNA molecules coding NAC domain protein in grafted pear and transgenic tabacco (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhang WN, Duan XW, Ma C, Harada T, Li TZ
  • 雑誌名: Biologia Plantarum 巻: 57 ページ: 224-230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of <i>MdACS3</i> null alleles in apple (<i>Malus</i> &times; <i>domestica</i> Borkh.) and its relevance to the fruit ripening characters (2012)
  • 著者名/発表者名: Bai S, Wang A, Igarashi M, Kon T, Fukasawa-Akada T, Li T, Harada T, Hatsuyama Y
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 62 号: 1 ページ: 46-52
  • DOI: 10.1270/jsbbs.62.46
  • NAID: 130004146335
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport of mRNA molecules coding NAC domain protein in grafted pear and transgenic tobacco. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhang WN, Duan XW, Ma C, Harada T, Li TZ.
  • 雑誌名: Biologia Plantarum 巻: 57 ページ: 224-230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gibberellic acid-insensitive mRNA transport in Pyrus (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhang WN, Gong L, Ma C, Xu HY, Hu JF, Harada T, Li TZ.
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology Reporter
  • 査読あり
• [雑誌論文] The regulatory role of 1-aminocyclopropan-1-carboxylate synthase genes in apple fruit shelf life (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang A, Li T, Harada T
  • 雑誌名: Europ J. Horticult. Sci 巻: 76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mobile signal transported over a long distance induces systemic transcriptional gene silencing in a grafted partner (2011)
  • 著者名/発表者名: Bai S, Kasai A, Yamada K, Li T, Harada T
  • 雑誌名: J. Exp. Bot 巻: 62 号: 13 ページ: 4561-4570
  • DOI: 10.1093/jxb/err163
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Arabidopsis CORI3 promoter contains two cis-acting regulatory regions required for transcriptional activity in companion cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuwamoto R, Harada T
  • 雑誌名: Plant Cell Reports 巻: 30 号: 9 ページ: 1723-1733
  • DOI: 10.1007/s00299-011-1080-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graft-transmitted siRNA signal from root induces visual manifestation of endogenous post transcriptional gene silencing in the scion (2011)
  • 著者名/発表者名: Kasai A, Bai S, Li T, Harada T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 号: 2 ページ: e16895-e16895
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0016895
  • 査読あり
• [雑誌論文] The regulatory role of 1-aminocyclopropan-1-carboxylate synthase genes in apple fruit shelf life (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang A, Li T, Harada T
  • 雑誌名: Europ.J.Hort.Sci. 巻: 76 ページ: 77-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graft-transmitted siRNA signal from root induces visual manifestation of endoeenous post transcriptional gene silencing in the scion (2011)
  • 著者名/発表者名: Kasai A, Bai S, Li T, Harada T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 6 : e16895(2011) 巻: 6:e16895 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endogenous gene silencing by siRNA transported for long-distance across craft unions (2011)
  • 著者名/発表者名: Bai S, Harada T, Li T, Kasai A.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: (In Press)
  • 査読あり
• [学会発表] 接ぎ木と siRNA篩管輸送による品種改良 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄・北條初音・葛西厚史
  • 学会等名: 日本農芸化学会シンポジウムアプライド RNAサイエンス-産業利用を目指した微生物・植物・動物の RNA研究-
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] ジャガイモの新奇エピゲノム編集法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・北條初音・原田竹雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-03-22
• [学会発表] 接ぎ木とsiRNA篩管輸送による品種改良 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄・北條初音・葛西厚史
  • 学会等名: 日本農芸化学会シンポジウム
  • 発表場所: 明治大学
  • 招待講演
• [学会発表] Epimutant induction by long-distance transport siRNA (2013)
  • 著者名/発表者名: Kasai A, Hojo H, Harada T
  • 学会等名: 8th Joint Korea-Japan Plant Biotech Workshop -New Biotechnology-based Plant Breeding Techniques-
  • 発表場所: Hokkaido University
  • 年月日: 2013-09-09
• [学会発表] Transcriptional gene silencing of endogenous gene Virp1 in tomato (2013)
  • 著者名/発表者名: Hojo H, Kasai A, Harada T
  • 学会等名: Plant Biology 2013
  • 発表場所: USA (Boston)
  • 年月日: 2013-07-23
• [学会発表] An effective TGS induction in grafting partner by phloem transport of siRNA and mRNA (2013)
  • 著者名/発表者名: Kasai A, Iwashiro R, Harada T
  • 学会等名: Plant Biology 2013
  • 発表場所: USA (Boston)
  • 年月日: 2013-07-23
• [学会発表] トマト SlVirp1エピ変異体の獲得とその特性法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・北條初音・佐野輝男・原田竹雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] Epimutant induction of endogenous gene by grafting (2013)
  • 著者名/発表者名: Harada T
  • 学会等名: 29th IPSR International Symposium and Symposium on Plant Stress Sciences
  • 発表場所: 岡山大学資源植物科学研究所
• [学会発表] An effective TGS induction in grafting partner by phloem transport of siRNA and mRNA. (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kasai, R. Iwashiro, T. Harada.
  • 学会等名: Plant Biology 2013.
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] Transcriptional gene silencing of endogenous gene Virp1 in tomato. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hatsune Hojo, Atsushi Kasai, Takeo Harada.
  • 学会等名: Plant Biology 2013.
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] Epimutant induction by long-distance transport siRNA. (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kasai, Hatsune Hojo, Takeo Harada.
  • 学会等名: 8th Joint Korea-Japan Plant Biotech Workshop
  • 発表場所: Sapporo
  • 招待講演
• [学会発表] 篩管輸送 RNAと根系機能活用による新規形質転換体作出法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄
  • 学会等名: 園芸学会平成24年度秋季大会シンポジウム
  • 発表場所: 福井県立大学
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] エピ変異体獲得におけるRNA篩管輸送モチーフの活用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄・岩城麗香・岩本啓志・葛西厚史
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] 接ぎ木を利用した内生遺伝子のエピ変異体獲得について (2012)
  • 著者名/発表者名: 北條初音・葛西厚史・原田竹雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] 植物の接ぎ木を利用した接ぎ木相手の形質転換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄
  • 学会等名: 日本学術会議公開シンポジウム「新しい遺伝子組換え技術の開発と植物研究・植物育種への利用」
  • 年月日: 2012-05-14
• [学会発表] 接ぎ木による新たな品種改良法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄
  • 学会等名: 2012年アグリビジネス創出フェア
  • 発表場所: 東京ビッグサイト
  • 招待講演
• [学会発表] リンゴ栽培品種におけるMdACS3aの対立遺伝子の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白松齢・王愛徳・今智之・深澤(赤田)朝子・初山慶道・五十嵐恵・原田竹雄
  • 学会等名: 平成23年度果樹バイテク研究会
  • 発表場所: 沖縄県名護市
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] siRNA産生個体の接ぎ木パートナーにおけるTGS発動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白松齢・葛西厚史・山田かおり・原田竹雄
  • 学会等名: 日本園芸学会
  • 発表場所: 宇都宮大
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] Transcriptional gene silencing induced by phloem-transport siRNA (2010)
  • 著者名/発表者名: Bai S, Kasai K, Harada T
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 神戸ポートピア
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Transcriptional gene silencing triggered by siRNA transported long-distantly through phloem (2010)
  • 著者名/発表者名: Bai.S.K., Kasai A., Harada T.
  • 学会等名: Plant Biology 2010
  • 発表場所: Canada, Toronto
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] Generation of Epimutants by Grafting
  • 著者名/発表者名: Kasai A, Hojo H, Kawamata T, Harada T
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [学会発表] 新しい遺伝子組換え技術の開発と植物研究・植物育種への利用
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄
  • 学会等名: 日本学術会議公開シンポジウム
  • 発表場所: 日本学術会議講堂
  • 招待講演
• [学会発表] ウイロイド(PSTVd)のsiRNAs産生台木上の穂木におけるPSTVd増殖に対する抵抗性
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・Adkar-Purushothama C-R・佐野輝男・原田竹雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] 接ぎ木を利用した内生遺伝子のエピ変異体獲得について
  • 著者名/発表者名: 北條初音・葛西 厚史・原田 竹雄
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] 篩管輸送RNAと根系機能活用による新規形質転換体作出法
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄
  • 学会等名: 日本園芸学会
  • 発表場所: 福井県立大学
  • 招待講演
• [学会発表] リンゴにおけるエピアレル変異体の作出技術
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄・葛西厚史
  • 学会等名: 果樹バイテク研究会
  • 発表場所: 弘前市商工会館
  • 招待講演
• [学会発表] 篩管長距離輸送RNAによる品種改良新技術
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄
  • 学会等名: 岩手県生物工学研究所 第１８６回公開セミナー
  • 発表場所: 岩手県生物工学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] 接ぎ木を用いたRNAiによる品種改良
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄
  • 学会等名: 徳島大学農工商連携セミナー
  • 発表場所: 徳島大学
  • 招待講演
• [学会発表] Epimutant induction of endogenous gene by grafting.
  • 著者名/発表者名: Kasai A, Hojo H, Kawamata T, Harada T.
  • 学会等名: 29th IPSR International Symposium and Symposium on Plant Stress Sciences
  • 発表場所: 岡山大学
  • 招待講演
• [学会発表] トマトSlVirp1エピ変異体の獲得とその特性
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東京農業大学
• [図書] 接ぎ木によって接ぎ木相手を改良する B&Iバイオサイエンスとインダストリー 72 (2014)
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・原田竹雄
• [図書] 植物におけるエピゲノム編集:その原理と接ぎ木による誘導生物の科学遺伝 3 (2014)
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・原田竹雄
• [図書] エピ変異誘導による品種改良;遺伝子の環境記憶システムの活用。ゲノム手法・情報を利用した果樹研究の展開 No.9果実日本 69 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄・葛西厚史
  • 総ページ数: 2
• [図書] 果実日本 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田竹雄・葛西厚史
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 日本園芸農業協同組合連合会
• [図書] 生物の科学 遺伝 (2014)
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・原田竹雄
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: エヌ・ディ・エス
• [図書] 植物の接ぎ木を利用した接ぎ木相手の形質転換:植物の成長調節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・原田竹雄
  • 出版者: Regulation of Plant Growth & Development 48
• [図書] 植物育種技術としてのエピ変異体作出法(シリーズ: NBT⑤バイオサイエンスとインダストリー 71) (2013)
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・原田竹雄
• [図書] 植物の成長調節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 葛西厚史・原田竹雄
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 植物化学調節学会
• [備考]
  • URL: http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/lab/1/tharada/index.html
• [備考]
  • URL: http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/lab/1/tharada/
• [産業財産権] 種子を利用した接ぎ木による農作物の栽培方法 (2012)
  • 発明者名: 原田竹雄
  • 権利者名: 原田竹雄
  • 産業財産権番号: 2012-245732
  • 出願年月日: 2012-12-12
  • 外国
• [産業財産権] 台木と穂木の接ぎ木を介して植物の形質転換を行う方法 (2010)
  • 発明者名: 原田竹雄、葛西厚史、白松齢、山田かおり
  • 権利者名: 弘前大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 公開番号: 2013-201911
  • 取得年月日: 2010-12-20
  • 外国
• [産業財産権] 植物の篩管を通して遺伝子の転写物を輸送する方法 (2008)
  • 発明者名: 原田竹雄、工藤久幸
  • 権利者名: 弘前大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2008-09-26
  • 外国
• [産業財産権] リンゴ果実の収穫時期の判定方法 (2005)
  • 発明者名: 原田竹雄
  • 権利者名: 国立大学法人弘前大学
  • 出願年月日: 2005-08-19
  • 取得年月日: 2011-09-09