ゲノム情報を書き換えてストレスに対抗する植物のしくみの解明

• 研究課題/領域番号: 24580016
• 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: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 土生 芳樹 独立行政法人農業生物資源研究所, ゲノム機能改変研究ユニット, 主任研究員 (80266915)
• 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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: トランスポゾン / イネ / 環境ストレス / ゲノム改変 / メチル化 / エピゲノム

研究成果の概要

イネゲノムのDNAメチル化維持に関わるDDM1遺伝子のノックダウンで得られた低メチル化系統でhAT型トランスポゾンDaiZ10の脱離を検出した。DaiZ10は野生型でもカルス誘導後1週目で活性化されており、植物体に再分化した後、さらには次世代においても、ある程度の頻度で脱離活性が維持されていた。このことからカルス化（培養ストレス）により活性化されたDaiZ10のエピジェネティックな状態変化は世代を超えて維持されることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Epigenomic modification in rice controls meiotic recombination and segregation distortion (2015)
  • 著者名/発表者名: Habu Y, Ando T, Ito S, Nagaki K, Kishimoto N, Taguchi-Shiobara F, Numa H, Yamaguchi K, Shigenobu S, Murata M, Meshi T, Yano M
  • 雑誌名: Molecular Breeding 巻: 35 号: 4 ページ: 103-103
  • DOI: 10.1007/s11032-015-0299-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Does the upstream region possessing MULE-like sequence in rice upregulate PsbS1 gene expression? (2014)
  • 著者名/発表者名: Nuruzzaman M, Kanno T, Amada R, Habu Y, Kasajima I, Ishikawa T, Kawai-Yamada M, Uchimiya H
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 9 ページ: e102742-e102742
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0102742
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RICE SALT SENSITIVE3 forms a ternary complex with JAZ and class-C bHLH factors and regulates jasmonate-induced gene expression and root cell elongation (2013)
  • 著者名/発表者名: Toda Y, Tanaka M, Ogawa D, Kurata K, Kurotani K, Habu Y, Ando T, Sugimoto K, Mitsuda N, Katoh E, Abe K, Miyao A, Hirochika H, Hattori T, Takeda S
  • 雑誌名: The Plant Cell 巻: 25 号: 5 ページ: 1709-1725
  • DOI: 10.1105/tpc.113.112052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Locus-specific requirements of DDR complexes for gene-body methylation of TAS genes in Arabidopsis thaliana (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanno T, Yoshikawa M, Habu Y
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology Reporter 巻: 31 号: 4 ページ: 1048-1052
  • DOI: 10.1007/s11105-012-0554-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] エピミュータジェネシスと次世代育種への展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前川雅彦, 金澤章, 堤伸浩, 木下哲, 土生芳樹, 柴博史, 江面浩
  • 雑誌名: 育種学研究 巻: 15 ページ: 42-50
  • NAID: 10031173700
• [雑誌論文] 3’ fragment of miR173-programmed RISC-cleaved RNA is protected from degradation in a complex with RISC and SGS3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Manabu Yoshikawa
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 号: 10 ページ: 4117-4122
  • DOI: 10.1073/pnas.1217050110
  • 査読あり
• [雑誌論文] DDM1 (Decrease in DNA Methylation) genes in rice (Oryza sativa). (2012)
  • 著者名/発表者名: Higo H, Tahir M, Takashima K, Miura A, Watanabe K, Tagiri A, Ugaki M, Ishikawa R, Eiguchi M, Kurata N, Sasaki T, Richards E, Takano M, Kishimoto N, Kakutani T, Habu Y
  • 雑誌名: Molecular Genetics and Genomics 巻: 287(20) 号: 10 ページ: 785-792
  • DOI: 10.1007/s00438-012-0717-5
  • 査読あり
• [学会発表] イネの脱分化・再分化過程におけるトランスポゾンの活性制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究集会「転移因子と宿主の相互作用による生命進化」
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2015-02-27
  • 招待講演
• [学会発表] イネの脱分化・再分化過程および低メチル化系統における活性トランスポゾンの状態解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹, 雑賀啓明, 沼寿隆
  • 学会等名: 日本育種学会第126回講演会
  • 発表場所: 都城
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 転移活性をもつトランスポゾンの探索法を考える (2014)
  • 著者名/発表者名: 深井英吾, 土生芳樹
  • 学会等名: 日本育種学会第126回講演会
  • 発表場所: 都城
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] シロイヌナズナTAS遺伝子領域に見られるDNAのメチル化に関与するタンパク因子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅野達夫, 不動寺晶子, 保坂アエニ, 吉川学, 土生芳樹
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] SGS3による切断RNA-RISC複合体の安定化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉川学, 井木太一郎, 土生芳樹, 石川雅之
  • 学会等名: 第14回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] エピゲノム操作の作物育種への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹
  • 学会等名: 日本育種学会平成24年度秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] 表現型変化に依らないイネの活性トランスポゾン探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹
  • 学会等名: イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2012
  • 発表場所: 奈良
• [学会発表] イネ低メチル化系統における活性トランスポゾンの探索
  • 著者名/発表者名: 沼寿隆, 山口勝司, 重信秀治, 土生芳樹
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] Genome-wide methylation profile of DECREASE IN DNA METHYLATION1 (DDM1) knockdown in rice
  • 著者名/発表者名: Habu Y, Numa H, Yamaguchi K, Shigenobu S
  • 学会等名: 11th International Symposium on Rice Functional Genomics
  • 発表場所: ニューデリー
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるRNA scilencingを介した遺伝子発現抑制機構の解析
  • 著者名/発表者名: 菅野達夫, 吉川学, 土生芳樹
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 招待講演
• [学会発表] Genome-wide methylation profile of DECREASE IN DNA METHYLATION1 (DDM1) knockdown in rice
  • 著者名/発表者名: Habu Y
  • 学会等名: Translational Cereal Genomics
  • 発表場所: ウイーン
• [学会発表] A rice DDM1-deficient line: similarities and differences with ddm1 in Arabidopsis thaliana
  • 著者名/発表者名: Numa H, Yamaguchi K, Shigenobu S, Habu Y
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
  • 招待講演