人工マイクロＲＮＡを介したダイズの高度な遺伝子制御系の開発とその利用

• 研究課題/領域番号: 23580002
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山田 哲也 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (70374618)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: Glycine max / ダイズ / amiRNA / ジーンサイレンシング / 貯蔵タンパク質 / 機能性成分 / 糖転移酵素 / 形質転換 / サポニン / 形質転換体 / マイクロRNA / miRNA / アグロバクテリウム

研究概要

ダイズの遺伝子を効率的に抑制するためダイズに内在するマイクロRNA(miRNA)を利用して人工miRNA(amiRNA)の遺伝子制御系を確立した。最初に，ダイズの貯蔵タンパク質遺伝子を標的にamiRNAを発現するダイズ形質転換体を作出した。これらの形質転換体では，標的遺伝子の発現が強く抑制され，貯蔵タンパク質の蓄積も減少していた。次に，ダイズ種子の機能性成分の一つであるDDMPサポニンの配糖化酵素遺伝子の機能解析を行った。その結果，対象とした遺伝子が目的とする機能を持つことが検証できた。これら一連の研究を通して，本遺伝子制御系がダイズ遺伝子の機能解析に利用できることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Recent advances in soybean transformation and their application to molecular breeding and genomic analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: T Yamada, K Takagi, M Ishimoto
  • 雑誌名: Breeding Science 巻: 61 ページ: 480-494
  • NAID: 10030432949
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2012 年 Positional cloning and characterization reveal the molecular basis for soybean maturity locus E1, which regulates photoperiodic flowering (2012)
  • 著者名/発表者名: Z. Xia, S. Watanabe, T. Yamada, Y. Tsubokura, H. Nakashima, H. Zhai, T. Anai, S. Sato, T. Yamazaki, S. Lu, H. Wu, S. Tabata and K. Harada
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 109 号: 32 ページ: 2155-2164
  • DOI: 10.1073/pnas.1117982109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent advances in soybean transformation and their application to molecular breeding and genomic analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Yamada, Kyoko Takagi, Masao Ishimoto
  • 雑誌名: Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 61 号: 5 ページ: 480-494
  • DOI: 10.1270/jsbbs.61.480
  • NAID: 130004057129
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • 査読あり
• [学会発表] ダイズDDMPサポニンのラムノース転移に関わる遺伝子の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 香月遼・川崎翔太・山下祐佳・塚本知玄・喜多村啓介・阿部純・山田哲也
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2013-10-12
• [学会発表] ダイズDDMPサポニンの配糖化に関わる酵素遺伝子の単離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 香月遼・川崎翔太・山下祐佳・塚本知玄・喜多村啓介・阿部純・山田哲也
  • 学会等名: 本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] 人口マイクロRNAを介したダイズ貯蔵タンパク質の質的改変 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森芳弘・安江一穂・丸山伸之・阿部純・山田哲也
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] ダイズDDMPサポニンの配糖化に関わる酵素遺伝子の単離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 香月遼・川崎翔太・山下祐佳・塚本知玄・喜多村啓介・阿部純・山田哲也
  • 学会等名: 日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] 人口マイクロRNAを介したダイズ貯蔵タンパク質の質的改変 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森芳弘・安江一穂・丸山伸之・阿部純・山田哲也
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東京農業大学（東京）
• [学会発表] ダイズDDMPサポニンのラムノース転移に関わる候補遺伝子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 香月遼・川崎翔太・山下祐佳・塚本知玄・喜多村啓介・阿部純・山田哲也
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 京都産業大学（京都）
• [学会発表] 人工マイクロRNAを介した種子貯蔵タンパク質欠損ダイズの作出と種子貯蔵成分の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森芳弘・丸山伸之・阿部純・山田哲也
  • 学会等名: 日本育種学会・日本作物学会 北海道談話会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
• [学会発表] 野生ダイズにおけるDDMPサポニンのラムノース転移に関わる変異体の分子遺伝学的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 香月遼・川崎翔太・山下祐佳・塚本知玄・喜多村啓介・阿部純・山田哲也
  • 学会等名: 日本育種学会・日本作物学会 北海道談話会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
• [図書] 田部井豊編集化学同人形質転換プロトコール「植物編」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田部井豊
• [図書] 形質転換プロトコール (植物編） 田部井豊 編 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高木恭子・山田哲也・石本政男
  • 出版者: 化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/ikushu/idenshigen/