高等植物における異型精細胞形成機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22780034
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 園芸学・造園学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 平野 智也 独立行政法人理化学研究所, イオンビーム育種研究チーム, 研究員 (80455584)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 花粉 / 雄原細胞 / 精細胞 / 遺伝子発現 / EST 解析 / 微細操作 / 重イオンビーム / EST解析 / DNA2本鎖切断 / DNA二本鎖切断

研究概要

キルタンサスでは、花粉管伸長過程で一組の精細胞が異型化し、雄原細胞分裂直後の表層微小管構成時に蓄積の差異が生じる事が明らかとなった。精細胞形成の分子基盤情報を得るために遺伝子解析を行い、異型化特異的ステージの前後で発現量が変化する遺伝子の候補リストが得られた。花粉に重イオンビーム照射することで、雄性配偶子の研究に有用な新たな材料を作出するとともに、雄性配偶子のDNA 損傷応答機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] DNA damage response in male gametes of Cyrtanthus mackenii during pollen tube growth. (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hirano, K. Takagi, Y. Hoshino, T. Abe
  • 雑誌名: AoB PLANTS 巻: 5 号: 0 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1093/aobpla/plt004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid evaluation of effective linear energy transfer in heavy-ion mutagenesis of <i>Arabidopsis thaliana</i> (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kazama, L. Ma, T. Hirano, S. Ohbu, Y. Shirakawa, S. Hatakeyama, S. Tanaka, T. Abe
  • 雑誌名: Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 29 号: 5 ページ: 441-445
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.12.0921a
  • NAID: 130002500889
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular nature of mutations induced by high-LET irradiation with argon and carbon ions in Arabidopsis thaliana. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hirano, Y. Kazama, S. Ohbu, Y. Shirakawa, L. Yang, T. Kambara, N. Fukunishi, T. Abe
  • 雑誌名: Mutation Research: Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis 巻: 735 号: 1-2 ページ: 19-31
  • DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2012.04.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of plastid movement in the pollen tube of Arabidopsis thaliana. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, M.T., Yoshioka, Y., Hirano, T., Kazama. Y., Abe, T., Hayashi, K., Itoh, R.D.
  • 雑誌名: Plant Signaling Behavior 巻: vol. 7 (1) 号: 1 ページ: 34-37
  • DOI: 10.4161/psb.7.1.18484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of highly efficient heavy-ion mutagenesis in Arabidopsis thaliana. (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kazama, T. Hirano, H. Saito, Y. Liu, S. Ohbu, Y. Hayashi, T. Abe
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 11 号: 1 ページ: 161-161
  • DOI: 10.1186/1471-2229-11-161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sperm dimorphism in terms of nuclear shape and microtubule accumulation in Cyrtanthus mackenii. (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hirano, Y. Hoshino
  • 雑誌名: Sexual Plant Reproduction 巻: 23 号: 2 ページ: 153-162
  • DOI: 10.1007/s00497-009-0123-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sperm dimorphism in terms of nuclear shape and microtubule accumulation in Cyrtanthus mackenii (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomonari Hirano
  • 雑誌名: Sexual Plant Reproduction 巻: 23 ページ: 153-162
  • 査読あり
• [学会発表] 重イオンビーム誘発突然変異に対するLET効果の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野智也
  • 学会等名: 第29回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 重イオンビームを用いたキルタンサス雄性配偶子のDNA損傷応答解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野智也
  • 学会等名: 園芸学会
  • 発表場所: 宇都宮大学農学部(栃木県宇都宮市)
  • 年月日: 2011-03-21
• [学会発表] 重イオンビーム誘発突然変異に対するLET効果の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野智也, 風間裕介, 大部澄江, 白川侑希, 阿部知子
  • 学会等名: 第29回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] Analysis of DNA damage response in male gametes of Cyrtanthus mackenii during pollen tube growth (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hirano, K. Takagi, Y. Hoshino, T. Abe
  • 学会等名: XVIII International Botanical Congress
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] 重イオンビームを用いたキルタンサス雄性配偶子のDNA 損傷応答解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野智也, 高城啓一, 星野洋一郎, 阿部知子
  • 学会等名: 園芸学会平成23 年度春季大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
• [図書] Pollen: Structure, Types and Effects (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hirano, Y. Hoshino
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [図書] Pollen : Structure, Types and Effects (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomonari Hirano
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [備考] 山路達也の「エコ技術研究者に訊く」,重イオンビームが生物進化を加速する
  • URL: http://archive.wiredvision.co.jp/blog/yamaji/201003/201003121701.html