塩生植物の完全長ｃＤＮＡを用いた耐塩性・高温耐性付与遺伝子の探索

• 研究課題/領域番号: 24580483
• 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: 環境農学
• 研究機関: 東京農業大学
• 研究代表者: 太治 輝昭 東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (60360583)
• 研究協力者: 東 由佳里 ; 有賀 裕剛 ; 笹生 保孝 ; 長島 由布子 ; 福内 琢也
• 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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 塩生植物 / 完全長cDNA / 耐塩性 / 高温耐性 / トランスジェニック植物 / シロイヌナズナ / Thellungiella / Eutrema salsugineum / Thellungiella salsuginea / FOX hunting / Fox hunting

研究成果の概要

シロイヌナズナ近縁の塩生植物Eutrema salsugineumは、海水と同程度の塩濃度下でも生育可能な耐塩性を示すほか、凍結、酸化ストレスなどに耐性を示す。本研究では、E. salsugineumが高温ストレスにも耐性を示すことを明らかにした。E. salsugineumの完全長cDNAライブラリーを利用し、機能付加による網羅的な遺伝子探索技術であるFOX hunting (Full-length cDNA overexpressor gene hunting)を用いて、シロイヌナズナに熱耐性を付与する遺伝子の探索を行った。その結果、高温耐性付与遺伝子としてTsHsfA1dを同定した。

研究成果

• [雑誌論文] Group A PP2Cs evolved in land plants as key regulators of intrinsic desiccation tolerance (2013)
  • 著者名/発表者名: Komatsu K, Suzuki N, Kuwamura M, Nishikawa Y, Nakatani M, Ohtawa H, Takezawa D, Seki M, Tanaka M, Taji T, Hayashi T, Sakata Y
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1 ページ: 2219-2219
  • DOI: 10.1038/ncomms3219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis sos1 mutant in a salt-tolerant accession revealed an importance of salt acclimation ability in plant salt tolerance (2013)
  • 著者名/発表者名: Ariga H, Katori T, Yoshihara R, Hase Y, Nozawa S, Narumi I, Iuchi S, Kobayashi M, Tezuka K, Sakata Y, Hayashi T, Taji T
  • 雑誌名: Plant Signaling and Behavior 巻: 8 号: 7 ページ: e24779-e24779
  • DOI: 10.4161/psb.24779
  • 査読あり
• [雑誌論文] ABSCISIC ACID INSENSITIVE3 regulates abscisic acid-responsive gene expression with the nuclear factor Y complex through the ACTT-core element in Physcomitrella patens (2013)
  • 著者名/発表者名: Izumi Yotsui, Masashi Saruhashi, Takahiro Kawato, Teruaki Taji, Takahisa Hayashi, Ralph S. Quatrano, Yoichi Sakata
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 198 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1111/nph.12251
  • 査読あり
• [雑誌論文] HsfA1d, a protein identified via FOX hunting using Thellungiella salsuginea cDNAs improves heat tolerance by regulating heat-stress-responsive gene expression. (2013)
  • 著者名/発表者名: Higashi Y, Ohama N, Ishikawa T, Katori T, Shimura A, Kusakabe K, Yamaguchi-Shinozaki K, Ishida J., Tanaka M, Seki M, Shinozaki K, Sakata Y, Hayashi T, Taji T
  • 雑誌名: Mol Plant 巻: 6(2) 号: 2 ページ: 411-422
  • DOI: 10.1093/mp/sst024
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel abi5 allele reveals the importance of the conserved Ala in the C3 domain for regulation of downstream genes and salt tolerance during germination in Arabidopsis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tezuka K, Taji T, Hayashi T, Sakata Y.
  • 雑誌名: Plant Signal Behav. 巻: 8 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [学会発表] Thellungiella salsuginea Heat shock factor A1d (TsHsfA1d) 過剰発現トマトの高温耐性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笹生保孝、高村知世、三浦智貴、江面浩、坂田洋一、林隆久、太治輝昭
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Identification of salt tolerance genes via FOX hunting system using 9,569 Thellungiella full length cDNA clone (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuuchi T, Seki M, Shinozaki K, Sakata Y, Hayashi T, Taji T
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Functional analysis of a transporter gene conferring salt tolerance to Arabidopsis via FOX hunting using Thellungiella cDNAs (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagashima Y, Seki M, Shinozaki K, Sakata Y, Hayashi T, Taji T
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] 塩生植物Thellungiella由来の完全長cDNAライブラリーを用いた耐塩性付与遺伝子のFOX hunting (2013)
  • 著者名/発表者名: 福内琢也, 関原明, 篠崎一雄, 坂田洋一, 林隆久, 太治輝昭
  • 学会等名: 日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 塩生植物Thellungiella cDNAを用いたFOX huntingより得られた耐塩性付与遺伝子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長島由布子, 関原明, 篠崎一雄, 坂田洋一, 林隆久, 太治輝昭
  • 学会等名: 日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 耐塩性シロイヌナズナが有する塩馴化能の遺伝学的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有賀裕剛, 香取拓, Leon Kochian, Owen Hoekenga, Michael A. Gore, 小林佑理子, 井内聖, 小林正智, 坂田洋一, 林隆久, 太治輝昭
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] 耐塩性シロイヌナズナが有する塩馴化能による新奇耐塩性メカニズムの遺伝学的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有賀裕剛, 香取拓, Leon Kochian, Owen Hoekenga, Michael A. Gore, 小林佑理子, 井内聖, 小林正智, 坂田洋一, 林隆久, 太治輝昭
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 兵庫
• [備考] 植物の高温耐性を強化する遺伝子を発見
  • URL: http://www.nodai.ac.jp/hojin/upload/News_Release_20130208.pdf