トマト研究基盤を活用した植物寄生に伴う組織接続機構の研究

• 研究課題/領域番号: 23248005
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 園芸学・造園学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 青木 考 大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (30344021)
• 研究分担者: 矢野 健太郎 明治大学, 農学部, 准教授 (00446543)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円); 2014年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2013年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2012年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2011年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 寄生植物 / ネナシカズラ / ヤセウツボ / トマト / 維管束接続 / 細胞壁 / トランスクリプトーム / Orobanche aegyptiaca / Cuscuta japonica / 高速シークエンサー / オロバンキ / 遺伝子発現 / 通導組織 / 接続 / ゲノム

研究成果の概要

次世代型シークエンサーを利用した遺伝子発現解析の基盤としてデータベースTOMATOIMICSとPlant Omics Data Centerを構築した。それを活用し、非モデル寄生植物の寄生部位遺伝子発現解析を実施した。茎寄生植物ネナシカズラと寄主ダイズの境界組織では、細胞壁修飾酵素遺伝子、維管束形成遺伝子、細胞増殖因子遺伝子などの寄生寄主間での協調的発現が見られた。根寄生植物オロバンキからは液体組織培養系を確立し培養組織が寄生能をもつ物もたない物に分化することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Plant omics data center: an integrated web repository for interspecies gene expression networks with NLP-based curation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohyanagi, H., Takano, T., Terashima, S., Kobayashi, M., Kanno, M., Morimoto, K., Matsumura, H., Sasaki, Y., Aya, K., Suwabe, K., Suzuki, G., Watanabe, M., Matsuoka, M., Yokoyama, K., Yano, K.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 56 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu188
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A bioinformatics approach to distinguish plant parasite and host transcriptomes in interface tissue by classifying RNA-Seq reads. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikeue D, Schudoma C, Zhang W, Ogata Y, Sakamoto T, Kurata T, Furuhashi T, Kragler F, Aoki K.
  • 雑誌名: Plant Methods 巻: 11
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genome-wide analysis of intraspecific DNA polymorphism in ‘Micro-Tom’, a model cultivar of tomato (Solanum lycopersicum). (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Nagasaki N, Garcia V, Just D, Bres C, Mauxion JP, Le Paslier MC, Brunel D, Suda K, Minakuchi Y, Toyoda A, Fujiyama A, Toyoshima H, Suzuki T, Igarashi K, Rothan C, Kaminuma E, Nakamura Y, Yano K, Aoki K.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 55 号: 2 ページ: 445-454
  • DOI: 10.1093/pcp/pct181
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Analysis of Gene Expression in the Parasitic Region of Cuscuta japonica and Glycine max. (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ikeue, Schudoma Christian, Zhang Wenna, Yoshiyuki Ogata, Kragler Friedrich, Tomoaki Sakamoto, Tetsuya Kurata, Koh Aoki
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス・東京都・世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-19
• [学会発表] Development and parasitization of Orobanche aegyptiaca callus tissue. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuko Odani, Koh Aoki
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス・東京都・世田谷区
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-19
• [学会発表] CA Plot Viewer and Plant Omics Data Center: A GUI-based Tool for Gene Expression Network Construction and an Integrated Web Repository for Interspecies Gene Expression Networks with NLP-based Curation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohyanagi H, Takano T, Terashima S, Kobayashi M, Kanno M, Morimoto K, Kanegae H, Ozaki S, Kudo T, Matsumura H, Sasaki Y, Saito M, Asano S, Yokoyama K, Aya K, Suwabe K, Suzuki G, Aoki K, Kubo Y, Watanabe M, Matsuoka M, Yano K.
  • 学会等名: 12th International Symposium on Rice Functional Genomics
  • 発表場所: Tucson, Arizona, USA.
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] 茎寄生植物ネナシカズラの寄生部位における遺伝子発現解析. (2014)
  • 著者名/発表者名: 池上大輔
  • 学会等名: 第 6 回生命情報科学若手の会・研究会
  • 発表場所: 理研神戸 CDB・兵庫県・神戸市
  • 年月日: 2014-10-29 – 2014-10-30
• [学会発表] 近縁種を用いたネナシカズラ寄生部位における寄生・宿主植物リードの区別とその評価. (2014)
  • 著者名/発表者名: 池上大輔、尾形 善之、Wenna Zang、Christian Schudoma、Dirk Walther、Friedrich Kragler、青木 考
  • 学会等名: 第32回日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: アイーナ（いわて県民情報交流センター）・岩手県・盛岡市
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-22
• [学会発表] Transcriptome analysis of plant-plant connecting site of stem parasite Cuscuta japonica and its host Impatiens balsamina.
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ikeue, Ayaka Nakano, Yoshiyuki Ogata, Koh Aoki
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Plant Vascular Biology
  • 発表場所: Helsinki
• [学会発表] Plant-Plant Interaction between Root Parasite Orobanche aegyptiaca and Its Host Solanum lycopersicum cv Micro-Tom
  • 著者名/発表者名: Ayaka Nakano, Daisuke Ikeue, Yoshiyuki Ogata, Koh Aoki
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Plant Vascular Biology
  • 発表場所: Helsinki
• [学会発表] Transcriptome analysis of Solanum lycopersicum cv Micro-Tom in response to parasitization by root parasitic plant Orobanche aegyptiaca
  • 著者名/発表者名: Koh Aoki, Ayaka Nakano, Daisuke Ikeue, Yoshiyuki Ogata
  • 学会等名: The 10th Solanaceae Conference
  • 発表場所: 北京
• [学会発表] 茎寄生植物ネナシカズラの寄生部位における遺伝子発現解析
  • 著者名/発表者名: 青木考、池上大輔、中野綾香、尾形善之
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 近縁種を用いたネナシカズラ寄生部位における寄生・宿主植物リードの区別
  • 著者名/発表者名: 池上大輔、尾形善之、青木考
  • 学会等名: 生物情報科学若手の会第5回研究会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] ネナシカズラ（Cuscuta japonica）のトランスクリプトームde novo アセンブリ
  • 著者名/発表者名: 池上大輔、青木考
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会ワークショップ「茎寄生植物ネナシカズラ研究事始め」―これからネナシカズラの研究を始める方のために―
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Transcriptome analysis of Cuscuta japonica in the parasitic site to its host
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ikeue, Yoshiyuki Ogata, Koh Aoki.
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Analysis of Gene Expression in the Parasitic Region of Cascuta japonica
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ikeue
  • 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] Gene Expression Analysis of Root Parasitic Plant and Its Host during Parasitism Establishment
  • 著者名/発表者名: Ayaka Nakano
  • 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
• [備考] Koh Aoki Lab
  • URL: http://www.kohaokilab.com/