人工制限酵素を用いたミトコンドリアゲノムの改変

• 研究課題/領域番号: 24248001
• 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: 育種学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 堤 伸浩 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (00202185)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円); 2014年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2013年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2012年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
• キーワード: TALEN / ミトコンドリアゲノム編集 / talen / 分子育種 / ミトコンドリア

研究成果の概要

高等植物のミトコンドリアゲノムは、雑種強勢を用いたハイブリッドF1品種育成に多用される細胞質雄性不稔の原因等、重要形質遺伝子を含んでいる。しかしながら、現在もこのゲノムの改変は不可能な技術である。本研究は、人工制限酵素を用いて、これにミトコンドリア局在化シグナルを付加することで、ミトコンドリアゲノム上任意配列の破壊改変を試みた。複数のターゲット配列それぞれに対応する二つ一組のTALENについて植物で同時に発現させるための複雑なベクターを効率的・迅速に構築するシステムを完成させ、TALEN導入シロイヌナズナを多数系統作出・解析することで、ミトコンドリアゲノム改変の為の有効な方法の検討を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Arabidopsis dynamin-related proteins, DRP2A and DRP2B, function coordinately in post-Golgi trafficking (2015)
  • 著者名/発表者名: Jiahe Huang, Masaru Fujimoto, Masayuki Fujiwara, Yoichiro Fukao, Shin-ichi Arimura, Nobuhiro Tsutsumi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 1 号: 1 ページ: 238-244
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.11.065
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] RCN1/OsABCG5, an ATP‐binding cassette (ABC) transporter, is required for hypodermal suberization of roots in rice (Oryza sativa) (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiro Shiono, Miho ANDO, Shunsaku Nishiuchi, Kazufumi Yazaki, Mikio Nakazono, et al.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 80 号: 1 ページ: 40-51
  • DOI: 10.1111/tpj.12614
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamin-related proteins in plant post-Golgi traffic (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, M Tsutsumi, N
  • 雑誌名: Dynamin-related proteins in plant post-Golgi traffic 巻: 5 ページ: 408-408
  • DOI: 10.3389/fpls.2014.00408
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Microarray analysis of laser-microdissected tissues indicates the biosynthesis of suberin in the outer part of roots during formation of a barrier to radial oxygen loss in rice (Oryza sativa). (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiono K, Yamauchi T, Yamazaki S, Mohanty B, Imran AIM, Nagamura Y, Nishizawa NK, Tsutsumi N, Colmer TD, Nakazono M.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 65 号: 17 ページ: 4795-4806
  • DOI: 10.1093/jxb/eru235
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Flower Bud Formation of Sacred Lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.): A Case Study of 'Gyozankouren' Grown in a Container (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishizuna, F Tsutsumi, N
  • 雑誌名: HORTSCIENCE 巻: 49 ページ: 516-518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rice alcohol dehydrogenase 1 promotes survival and has a major impact on carbohydrate metabolism in the embryo and endosperm when seeds are germinated in partially oxygenated water (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, H; Greenway, H ; Matsumura, H ; Tsutsumi, N; Nakazono, M
  • 雑誌名: ANNALS OF BOTANY 巻: 113 号: 5 ページ: 851-859
  • DOI: 10.1093/aob/mct305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strigolactone and cytokinin act antagonistically in regulating rice mesocotyl elongation in darkness (2014)
  • 著者名/発表者名: Hu Z, Yamauchi T, Yang J, Jikumaru Y, Tsuchida-Mayama T, Ichikawa H, Takamune I, Nagamura Y, Tsutsumi N, Yamaguchi S, Kyozuka J, Nakazono M.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 55巻 号: 1 ページ: 30-41
  • DOI: 10.1093/pcp/pct150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of cellulosic wall in the anthers of Arabidopsis during microsporogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Matsuo, Shin-ichi Arimura, Nobuhiro Tsutsumi
  • 雑誌名: Plant Cell Reports 巻: 32 号: 11 ページ: 1743-1750
  • DOI: 10.1007/s00299-013-1487-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptome Analysis of Developing Ovules in Rice Isolated by Laser Microdissection (2013)
  • 著者名/発表者名: Kubo, T; Fujita, M; Takahashi, H; Nakazono, M; Tsutsumi, N; Kurata, N
  • 雑誌名: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 巻: 54 号: 5 ページ: 750-765
  • DOI: 10.1093/pcp/pct029
  • NAID: 10031177053
  • 査読あり