イネの胚サイズを規定する胚乳領域構築機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25712001
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 遺伝育種科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 桧原 健一郎 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (10595713)
• 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: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円); 2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2014年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2013年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: イネ / 胚発生 / 胚乳発生 / 細胞死 / 胚サイズ / 有胚乳種子

研究成果の概要

有胚乳種子における胚と胚乳の比率を規定する胚周辺胚乳組織の構築過程を3つのフェーズ（確立、維持、領域規定）にわけて、それぞれの過程に関わる遺伝子の同定や機能解析を行った。確立フェーズでは、胚周辺胚乳組織の細胞形態学的特徴とEML1遺伝子の同定、維持フェーズでは、RE遺伝子の下流で働く遺伝子やRE3遺伝子の同定、領域規定フェーズでは、GE-GO経路に関わる物質の探索とGEの下流で働くHER遺伝子の同定などを行った。本研究成果から、胚と胚乳のサイズを規定する胚周辺胚乳組織の構築過程には、低酸素やオーキシンシグナル伝達が関わるという新たな知見を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] A reduction of sucrose phosphate synthase (SPS) activity affects sucrose/starch ratio in leaves but does not inhibit normal plant growth in rice (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hashida, Tatsuro Hirose, Masaki Okamura, Ken-ichiro Hibara, Ryu Ohsugi, Naohiro Aoki
  • 雑誌名: Plant Science 巻: 253 ページ: 40-49
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2016.08.017
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Jasmonate regulates juvenile-adult phase transition in rice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hibara, K., Isono, M., Mimura, M., Sentoku, N., Kojima, M., Sakakibara, H., Kitomi, Y., Yoshikawa, T., Itoh, J., and Nagato, Y.
  • 雑誌名: Development 巻: 143 ページ: 3407-3416
  • DOI: 10.1242/dev.138602
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome-wide prediction of spatio-temporal gene expression patterns during early embryogenesis in rice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Itoh, Yutaka Sato, Yutaka Sato, Ken-ichiro Hibara, Sae Shimizu-Sato, Hiromi Kobayashi, Hinako Takehisa, Karen Sanguinet, Nobukazu Namiki, Yoshiaki Nagamura
  • 雑誌名: Development 巻: 143 ページ: 1217-1227
  • DOI: 10.1242/dev.123661
  • 査読あり
• [雑誌論文] Barley NARROW LEAFED DWARF1 encoding a WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 3 (WOX3) regulates the marginal development of lateral organs. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, T.,Tanaka, S-Y., Masumoto, Y., Nobori, N., Ishii, Hibara K-I, Itoh J-I, Tanisaka T. and Taketa S.
  • 雑誌名: Breeding Science 巻: 印刷中
  • NAID: 130005160889
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular genetics of the events of early differentiation in rice (2015)
  • 著者名/発表者名: 桧原健一郎
  • 雑誌名: 育種学研究 巻: 17(3) ページ: 115-119
  • NAID: 130005096829
• [雑誌論文] The rice FISH BONE gene encodes a tryptophan aminotransferase, which affects pleiotropic auxin-related processes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, T., Ito, M., Sumikura, T., Nakayama, A., Nishimura, T., Kitano, H., Yamaguchi, I., Koshiba T., Hibara KI., Nagato Y. and Itoh JI.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organ fusion and defective shoot development in oni3 mutants of rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiba T, Hibara K, Kimura F, Tsuda K, Shibata K, Ishibashi M, Moriya C, Nakagawa K, Kurata N, Itoh J-I, Ito Y
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 55 号: 1 ページ: 42-51
  • DOI: 10.1093/pcp/pct154
  • NAID: 40019968717
  • 査読あり
• [雑誌論文] 種子形成シナリオの分子遺伝学(Molecular genetics of seed formation scenario). (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤純一、佐藤豊、桧原健一郎、服部束穂、岩崎行玄
  • 雑誌名: 育種学研究 巻: 15 ページ: 158-133
• [雑誌論文] GIANT EMBRYO, encoding CYP78A13, affects size balance between embryo and endosperm in rice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagasawa, N., Hibara, K., Heppard E.P., Vander Velden., K.A., Luck, S., Beatty M., Nagato, Y. and Sakai H.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 未定 号: 4 ページ: 592-605
  • DOI: 10.1111/tpj.12223
  • 査読あり
• [雑誌論文] ABNORMAL SHOOT IN YOUTH, a Homolog of Molybdate Transporter Gene, Regulates Early Shoot Development in Rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Hibara, K., Hosoki, W., Hakoyama, T., Ohmori,Y., Fujiwara, T., Itoh, J and Nagato, Y.
  • 雑誌名: American Journal of Plant Sciences 巻: 4 号: 05 ページ: 1-9
  • DOI: 10.4236/ajps.2013.45a001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 胚と胚乳サイズを規定する分子機構の解明に向けて (2016)
  • 著者名/発表者名: 桧原 健一郎
  • 学会等名: 第37回種子生理生化学会
  • 発表場所: 兵庫県南あわじ市
  • 年月日: 2016-11-11
• [学会発表] 胚/胚乳比率を制御する分子機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 桧原 健一郎
  • 学会等名: イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2016
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2016-07-04
• [学会発表] 器官や果実サイズを制御するCYP78の分子遺伝学的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 水野泉、伊藤純一、桧原健一郎
  • 学会等名: 育種学会第129回講演会
  • 発表場所: 横浜市立大学
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] A framework for identification of the substrate and signaling pathway of CYP78 regulating lateral organ and seed size. (2016)
  • 著者名/発表者名: Izumi Mizuno, Jun-ichi Itoh, Ken-ichiro Hibara
  • 学会等名: 第57回植物生理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] heraclesは巨大胚変異体(ge)を半優性に抑圧する (2015)
  • 著者名/発表者名: 水野泉、伊藤純一、桧原健一郎
  • 学会等名: 育種学会第128回講演会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] イネにおける初期発生制御機構の分子遺伝学的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 桧原 健一郎
  • 学会等名: 育種学会第127回講演会
  • 発表場所: 東京都町田市
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] イネ胚乳で発現するREDUCED EMBRYO1(RE1),RE2は胚-胚乳比率を制御する (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林裕美, 永澤信洋, 佐藤豊, 伊藤純一, Sakai Hajime, 長戸康郎, 桧原健一郎
  • 学会等名: 育種学会第127回講演会
  • 発表場所: 東京都町田市
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 頂端分裂組織の形態に異常を生じるイネ突然変異体camelの表現型解析と遺伝子同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林 久美子, 桧原 健一郎, 伊藤 純一, 長戸 康郎
  • 学会等名: 育種学会第126回講演会
  • 発表場所: 宮崎県都城市
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 葉や胚のサイズを制御するCYP78 の基質同定を目指して (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野 泉, 三村 真生, 伊藤 純一, 桧原 健一郎
  • 学会等名: 育種学会第126回講演会
  • 発表場所: 宮崎県都城市
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] 地上部に多面的な異常を示すイネmkb3 変異体の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島野 里美，桧原 健一郎，伊藤 純一
  • 学会等名: 育種学会第126回講演会
  • 発表場所: 宮崎県都城市
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] イネ種子の胚－胚乳比率を規定する胚周辺胚乳領域の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 桧原健一郎、小林裕美、伊藤純一、長戸康郎
  • 学会等名: 第55回植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 胚ー胚乳比率に影響を及ぼすEMBRYOLESS1遺伝子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀島佑月、琴梨世、石川亮、桧原健一郎、伊藤純一、長戸康郎
  • 学会等名: 育種学会第124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] イネ胚の巨大化を促す遺伝学的要因 (2013)
  • 著者名/発表者名: 桧原健一郎、小林裕美、伊藤純一、長戸康郎
  • 学会等名: 育種学会第124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] Identification of ADAXIALIZED LEAF2 gene involved in the patterning of leaf, embryo and endosperm throughout proper epidermal development (2013)
  • 著者名/発表者名: Hibara, K., Itoh, J. and Nagato Y.
  • 学会等名: The 7th International Rice Genetics Symposium
  • 発表場所: Manila, Philipines
• [備考] 東京大学農学部・農学生命科学研究科 生産・環境生物学専攻 育種学研究室
  • URL: http://papilio.ab.a.u-tokyo.ac.jp/pbg/pages%28html.%29/rooms%20of%20LABO.html