エピジェネティックな遺伝子発現制御を介した分子育種法の開発

• 研究課題/領域番号: 25292002
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 金澤 章 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30281794)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2015年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2014年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 遺伝子発現 / 植物 / 分子育種 / 遺伝子 / 発現制御 / 色素 / RNA / 遺伝子発現制御 / エピジェネティクス / シトシンメチル化 / RNAサイレンシング / RNA機能

研究成果の概要

エピジェネティックな遺伝子発現の制御を介した形質改変を植物の分子育種の方法として確立する観点から、エピジェネティックな変化の誘導の効率化と安定化に影響する要素を明らかにすることを目的として研究を行った。RNAサイレンシングを起こしている植物体において特定の条件下で生じるエピジェネティックな変化を解析し、その過程における低分子RNA産生とシトシンのメチル化の動態、ならびに、変化した状態の安定性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Deep sequencing uncovers commonality in small RNA profiles between transgene-induced and naturally occurring RNA silencing of chalcone synthase-A gene in petunia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Megumi Kasai
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 14 号: 1 ページ: 63-63
  • DOI: 10.1186/1471-2164-14-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of RNA-directed DNA methylation of a transgene by simultaneously downregulating a ROS1 orthologue using a virus vector in Nicotiana benthamiana.Front (2013)
  • 著者名/発表者名: Otagaki, S., Kasai, M., Masuta, C. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: Genet 巻: 4 ページ: 44-44
  • DOI: 10.3389/fgene.2013.00044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic variation in four maturity genes affects photoperiod insensitivity and PHYA-regulated post-flowering responses of soybean (2013)
  • 著者名/発表者名: Xu M, Xu Z, Liu B, Kong F, Tsubokura Y, Watanabe S, Xia Z, Harada K, Kanazawa A, Yamada T and Abe J
  • 雑誌名: BMC Plant Biology 巻: 13 号: 1 ページ: 91-91
  • DOI: 10.1186/1471-2229-13-91
  • NAID: 120005316987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of RNA-directed DNA methylation and heritable transcriptional gene silencing as a tool to engineer novel traits in plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Megumi Kasai
  • 雑誌名: Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 30 号: 3 ページ: 233-241
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.13.0319a
  • NAID: 10031202041
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • 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
  • 雑誌名: 育種学研究 巻: 15 号: 2 ページ: 42-50
  • DOI: 10.1270/jsbbr.15.42
  • NAID: 10031173700
  • ISSN: 1344-7629, 1348-1290
• [学会発表] ペチュニアにおけるカルコン合成酵素遺伝子のコサプレッションからのエピジェネティックな復帰：低分子RNA産生とシトシンメチル化状態の変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福本沙弥・河西めぐみ・種田晃人・金澤 章
  • 学会等名: 日本育種学会第130回講演会
  • 発表場所: 鳥取大学（鳥取県、鳥取市）
  • 年月日: 2016-09-24
• [学会発表] レトロトランスポゾンの挿入を介した植物の環境適応とエピミュータジェネシス：重複遺伝子を持つダイズにおける事例 (2016)
  • 著者名/発表者名: 金澤 章
  • 学会等名: 2016年度国立遺伝学研究所 研究集会「転移因子と宿主の相互作用による生命機能と進化」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所（静岡県、三島市）
  • 年月日: 2016-09-06
  • 招待講演
• [学会発表] ダイズにおけるレトロトランスポゾンSORE-1 のsmall RNA 産生とDNAメチル化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 御厨 駿
  • 学会等名: 日本育種学会第129回講演会
  • 発表場所: 横浜市立大学（神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] ペチュニアのカルコン合成酵素遺伝子のコサプレッションとエピジェネティックな表現型の復帰過程におけるシトシンメチル化の動態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福本沙弥
  • 学会等名: 日本育種学会第128回講演会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県、新潟市）
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] ダイズにおけるRNAサイレンシングによる遺伝子発現制御とその利用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金澤 章
  • 学会等名: 第8回ダイズ研究会（招待講演）
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡市）
  • 年月日: 2015-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] 遺伝子重複とレトロトランスポゾンの挿入を介したダイズの適応進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金澤 章
  • 学会等名: 日本育種学会第56回シンポジウム（シンポジウム・ワークショップ）
  • 発表場所: 南九州大学（都城市）
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 植物のRNAi機構
  • 著者名/発表者名: 金澤 章
  • 学会等名: 2013年度国立遺伝学研究所 研究集会「転移因子と宿主の相互作用による生命機能」
  • 発表場所: 三島市 国立遺伝学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] 開花時期の異なるダイズ系統間におけるイオンビーム照射による変異の比較
  • 著者名/発表者名: 土屋真弓
  • 学会等名: 第8回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 発表場所: 高崎市 高崎シティギャラリー
• [学会発表] ダイズにおけるトランスジーンのサイレンシングの広がりと伝達を制限する要素
  • 著者名/発表者名: 森 あゆみ
  • 学会等名: 日本育種学会第124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島市 鹿児島大学
• [学会発表] 北海道の栽培ダイズ分化過程における遺伝子破壊を伴うレトロトランスポゾンSORE-1の転移
  • 著者名/発表者名: 土屋真弓
  • 学会等名: 日本育種学会第124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島市 鹿児島大学
• [学会発表] VIGSを用いたE1L遺伝子の機能解析
  • 著者名/発表者名: 徐 美蘭
  • 学会等名: 日本育種学会第124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島市 鹿児島大学
• [学会発表] 組織学的解析から明らかになったダイズ植物体における外来遺伝子サイレンシングの領域拡張とその制限機構
  • 著者名/発表者名: 森 あゆみ
  • 学会等名: 日本育種学会第125回講演会
  • 発表場所: 仙台市 東北大学
• [図書] Plant Gene Silencing: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology, vol. 1287 (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Kanazawa, Megumi Kasai
  • 総ページ数: 307
  • 出版者: Springer Science + Business Media New York
• [図書] A Comprehensive Survey of International Soybean Research - Genetics, Physiology, Agronomy and Nitrogen Relationships (2013)
  • 著者名/発表者名: Megumi Kasai
  • 総ページ数: 613
  • 出版者: InTech