イネの胚形成における器官分化の分子機構

• 研究課題/領域番号: 22380005
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 佐藤 豊 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (40345872)
• 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: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: イネ / 胚 / キナーゼ / 低分子RNA / 胚発生 / 小分子RNA / 発生・分化 / シグナル伝達 / 遺伝学 / MAPK

研究概要

本研究はイネの胚形成において器官分化を制御する二つのシグナリング経路に着目して研究を行った。一つは茎頂分裂組織の構築過程に機能する低分子RNAによるシグナリング、もう一つがMAPキナーゼを介したシグナリングである。これらのシグナリング経路自体はシロイヌナズナなど多くの植物で保存されているが、胚における器官分化への関与はイネを用いた申請者らの研究により初めて明らかにされた。そこで、本研究はこれまでの成果をさらに発展させ、分化を誘導する一連のシステムをイネにおいて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Arabidopsis homeodomain-leucine zipper IV proteins promote stomatal development and their ectopic expression induces stomata beyond the epidermis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kylee M Peterson, Christine Shyu, Christian A Burr, Robin J Horst, Masahiro M Kanaoka, Minami Omae, Yutaka Sato, and Keiko U Torii
  • 雑誌名: Development 巻: 140 号: 9 ページ: 1936-1945
  • DOI: 10.1242/dev.090209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two WUSCHEL-related homeobox genes, narrow leaf2 and narrow leaf3, control leaf width in rice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata A, Ozawa M, Nagasaki H, Kato M, Noda Y, Yamaguchi T, Nosaka M, Shimizu-Sato S, Nagasaki A, Maekawa M, Hirano HY, Sato Y
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: (印刷中)(in press) 号: 5 ページ: 779-792
  • DOI: 10.1093/pcp/pct032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of transposon-derived small RNAs in the interplay between genomes and parasitic DNA in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Misuzu Nosaka, Jun-ichi Itoh, Yasuo Nagato, Akemi Ono, Aiko Ishiwata, Yutaka Sato
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 8(9) 号: 9 ページ: e1002953-e1002953
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1002953
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive autoregulation of a KNOX gene is essential for shoot meristem maintenance in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Tsuda, Yutaka Sato, Yukihiro Itoh, Nori Kurata
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 23 ページ: 4368-4381
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive autoregulation of a KNOX gene is essential for shoot apical meristem maintenance in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Tsuda
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 23 号: 12 ページ: 4368-4381
  • DOI: 10.1105/tpc.111.090050
  • 査読あり
• [雑誌論文] LAX PANICLE2 of rice encodes a novel nuclear protein and regulates the formation of axillary meristems (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Tabuchi, Yu Zhang, Susumu Hattori, Minami Omae, Sae Shimizu-Sato, Tetsuo Oikawa, Qian Qian, Minoru Nishimura, Hidemi Kitano, He Xie, Xiaohua Fang, Hitoshi Yoshida, Junko Kyozuka, Fan Chen, and Yutaka Sato
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 23 号: 9 ページ: 3276-3287
  • DOI: 10.1105/tpc.111.088765
  • 査読あり
• [雑誌論文] RSS1 regulates the cell cycle and maintains meristematic activity under stress conditions in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ogawa, Kiyomi Abe, Akio Miyao, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Megumi Mizutani, Haruka Morita, Yosuke Toda, Tokunori Hobo, Yutaka Sato, Tsukaho Hattori, Hirohiko Hirochika, Shin Takeda
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 278 号: 1 ページ: 2-2
  • DOI: 10.1038/ncomms1279
  • 査読あり
• [雑誌論文] RSS1 regulates the cell cycle and maintains meristematic activity under stress conditions in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ogawa, Kiyomi Abe, Akio Miyao, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Megumi Mizutani, Haruka Morita, Yosuke Toda, Tokunori Hobo, Yutaka Sato, Tsukaho Hattori, Hirohiko Hirochika, Shin Takeda
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 2 ページ: 278-278
  • 査読あり
• [雑誌論文] LAX PANICLE2 of rice encodes a novel nuclear protein and regulates the formation of axillary meristems (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Tabuchi, Yu Zhang, Susumu Hattori, Minami Omae, Sae Shimizu-Sato, Tetsuo Oikawa, Qian Qian, Minoru Nishimura, Hidemi Kitano, He Xie, Xiaohua Fang, Hitoshi Yoshida, Junko Kyozuka, Fan Chen, Yutaka Sato
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 23 ページ: 3276-3287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatocellular carcinoma arising from ectopic liver tissue in the spleen producing insulin-like growth factor II. (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Matsuyama, Sugiura S., Kakita A., Sato Y., Hayakawa N., Suzuki A., Yamada M., Miura K., Kameya T., Kurada M
  • 雑誌名: Pathology-Research and Practice 巻: 207 ページ: 124-126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial populations assimilating carbon from 13C-labeled plant residue in soil : Analysis by a DNA-SIP approach. (2011)
  • 著者名/発表者名: Chol Gyu Lee, Takeshi Watanabe, Yutaka Sato, Jun Murase, Susumu Asakawa, Makoto Kimura
  • 雑誌名: Siol Biol.Biochem. 巻: 43 ページ: 814-822
  • 査読あり
• [雑誌論文] WAVY LEAF 1, an Ortholog of Arabidopsis HEN1, Regulates Shoot Development by Maintaining microRNA and trans-acting siRNA Accumulation in Rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Masashi Abe, Takanori Yoshikawa, Misuzu Nosaka, Hitoshi Sakakibara, Yutaka Sato, Yasuo Nagato, Jun-ichi Itoh
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 154 ページ: 1335-1346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gateway Binary Vectors with the Bialaphos Resistance Gene, bar, as a Selection Marker for Plant Transformation (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinya Nakamura, Shoji Mano, Yuji Tanaka, Masato Ohnishi, Chihiro Nakamori, Masami Araki, Tomoko Niwa, Mikio Nishimura, Hironori Kaminaka, Tsuyoshi Nakagawa, Yutaka Sato, Sumie Ishiguro
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 74 号: 6 ページ: 1315-1319
  • DOI: 10.1271/bbb.100184
  • NAID: 10027556769
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] WAVY LEAF 1, an Ortholog of Arabidopsis HEN1, Regulates Shoot Development by Maintaining microRNA and trans-acting siRNA Accumulation in Rice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Masashi Abe, Takanori Yoshikawa, Misuzu Nosaka, Hitoshi Sakakibara, Yutaka Sato, Yasuo Nagato, Jun-ichi Itoh
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 154 ページ: 1335-1346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gateway binary vectors with the bialaphos resistance gene, bar, as a selection marker for plant transformation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sinya Nakamura, Shoji Mano, Yuji Tanaka, Masato Ohnishi, Chihiro Nakamori, Masami Araki, Tomoko Niwa, Mikio Nishimura, Hironori Kaminaka, Tsuyoshi Nakagawa, Yutaka Sato, Sumie Ishiguro
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 巻: 74 ページ: 1315-1319
  • NAID: 10027556769
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小分子RNA合成経路を介したイネのシュート構築機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊
  • 雑誌名: 育種学研究 巻: 12 ページ: 171-174
  • NAID: 10027121932
• [学会発表] イネ球状型胚突然変異体globular embryo 4 (gle4)の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石本聖絵,八木陽也,佐藤豊
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] イネの初期胚発生時に細胞特異的発現をする遺伝子マーカーの探索と利用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大前南美,八木陽也,石本聖絵,野田祐作,佐藤豊,桧原健一郎,伊藤純一,佐藤豊
  • 学会等名: 第123回日本育種学会講演会
  • 発表場所: 東京農業大学
• [学会発表] Battles between plant genome and its parasitic elements through the action of small RNAs (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sato
  • 学会等名: Japan-China rice developmental biology meeting-Morphology to Yield
  • 発表場所: Beppu, Oita, Japan
• [学会発表] イネ球状型胚突然変異体globular embryo 4 (gle4)の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 豊
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] イネの初期胚発生時に細胞特異的発現をする遺伝子マーカーの探索と利用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 豊
  • 学会等名: 日本育種学会講演会
  • 発表場所: 東京農業大学
• [学会発表] Battles between plant genome and its parasitic elements through the action of small RNAs (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sato
  • 学会等名: Japan-China rice developmental biology meeting
  • 発表場所: 大分
  • 招待講演
• [学会発表] イネの初期胚発生時に細胞特異的発現をする遺伝子マーカーの探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大前南美,八木陽也,石本聖絵,野田祐作,佐藤豊,桧原健一郎,伊藤純一,佐藤豊
  • 学会等名: 第20回育種学会中部支部談話会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] イネの胚形成における器官分化を制御するレセプター型キナーゼの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 八木陽也,石本聖絵,佐藤豊
  • 学会等名: 日本育種学会第122回講演会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] イネの胚形成における器官分化を支える情報伝達 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊
  • 学会等名: 日本育種学会第122回講演会ワークショップW07種子形成シナリオの分子遺伝学
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] イネの胚形成におけるETTIN/ARF転写因子の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 桝井沙紀,佐藤豊
  • 学会等名: 日本育種学会第121回講演会
  • 発表場所: 宇都宮大学
• [学会発表] イネの初期胚発生時に細胞特異的発現をする遺伝子マーカーの探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 豊
  • 学会等名: 育種学会中部支部談話会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] イネの胚形成における器官分化を制御するレセプター型キナーゼの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 豊
  • 学会等名: 日本育種学会講演会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] イネの胚形成における器官分化を支える情報伝達 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 豊
  • 学会等名: 日本育種学会講演会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 招待講演
• [学会発表] イネの未分化型胚発生突然変異体o-192の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八木陽也,山田章雄,佐藤豊
  • 学会等名: 第18回育種学会中部支部談話会
  • 発表場所: 愛知教育大学
  • 年月日: 2010-12-05
• [学会発表] イネ未分化型球状胚突然変異体の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊、八木陽也、山田章雄
  • 学会等名: 遺伝学研究所研究集会「イネ分子遺伝学の展望」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Development of versatile and eco-friendly RNA pesticide. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sato, Hirofumi Yoshioka, Teruyuki Niimi
  • 学会等名: NU TECH Round Table
  • 発表場所: NCBC NC USA
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] Analysis of organogenesis defective mutants in rice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sato
  • 学会等名: Japan-China rice developmental biology meeting
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] イネの未分化型胚発生突然変異体の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八木陽也,山田章雄,中尾梨沙,長戸康郎,佐藤豊
  • 学会等名: 第118回日本育種学会講演会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] イネマイクロRNA820によるDNAメチル基転移酵素遺伝子の発現制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊、野坂実鈴
  • 学会等名: 第82回日本遺伝学会大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] イネの胚形成における器官分化の分子機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊
  • 学会等名: 日本植物学会シンポジウム「多様な形を作り出す植物の発生機構—その共通性と独自性」
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] イネの胚形成における器官分化の分子機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊
  • 学会等名: 日本植物学会シンポジウム「多様な形を作り出す植物の発生機構-その共通性と独自性」
  • 発表場所: 中部大学(愛知)
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] 小分子RNAを介した植物ゲノムとゲノム寄生因子の攻防 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊
  • 学会等名: シンポジウムRNAから植物を考える～RNA研究の最前線～
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] Regulation of meristem function by the small RNA pathway in rice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sato
  • 学会等名: FASEB summer conference 2010-Mechanisms in Plant Development
  • 発表場所: Vermont Academy USA
  • 年月日: 2010-08-16
• [学会発表] イネmicroRNA820によるde novo DNAメチル基転移酵素遺伝子の発現制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野坂実鈴、佐藤豊
  • 学会等名: 第12回RNAミーティング
  • 発表場所: 一橋大学(東京)
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] Battles between plant genome and its parasite through the action of a small RNAs. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sato
  • 学会等名: RNA2010
  • 発表場所: Washington University Seattle
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Battles between plant genome and its parasite through the action of a small RNA (2010)
  • 著者名/発表者名: Misuzu Nosaka, Yutaka Sato
  • 学会等名: 21st International conference on Arabidops is research
  • 発表場所: Pacifico Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-06-08
• [学会発表] Analysis of organogenesis defective mutants in rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sato
  • 学会等名: Japan-China rice developmental biology meeting
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] Regulation of meristem function by the small RNA pathway in rice (2010)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sato
  • 学会等名: FASEB summer conference 2010-Mechanisms in Plant Development
  • 発表場所: Vermont Academy USA
• [図書] 生命分子を統合するRNA (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 豊
  • 総ページ数: 234
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 植物のシグナル伝達・シュート形成調節における低分子RNAの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊,小島晶子,町田千代子
  • 出版者: 共立出版刊
• [図書] シュート形成調節における低分子RNAの役割「植物のシグナル伝達-分子と応答」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤豊、小島晶子、町田千代子
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 共立出版
• [産業財産権] 害虫防除方法 (2013)
  • 発明者名: 新美輝幸,吉岡博文,佐藤豊
  • 権利者名: 名古屋大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2013-07-05
• [産業財産権] 害虫防除方法 (2010)
  • 発明者名: 新美輝幸,吉岡博文,佐藤豊
  • 権利者名: 名古屋大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2010-06-04
  • 外国