• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

植物の花粉形成で重要な働きをする新規アラビノキナーゼの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 26440168
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 形態・構造
研究機関秋田県立大学

研究代表者

上田 健治  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (80279504)

研究協力者 平塚 理恵  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード花粉形成 / L-アラビノキナーゼ / イネ / シロイヌナズナ / 糖代謝 / 突然変異体 / 細胞壁 / 花粉 / アラビノース / 糖キナーゼ
研究成果の概要

イネの花粉形成に重要なタンパク質CAP1はL-アラビノキナーゼ様タンパク質であるが、その実態は不明であった。本研究では、組換えタンパク質の実験系でCAP1 の酵素活性を調べた。その結果、CAP1はL-アラビノースのみをリン酸化するキナーゼ活性を有することが実証された。また、CAP1の中央から C末端領域が活性に重要であり、この領域内の糖結合とATP結合の2つのドメインは活性に必須であった。さらに、CAP1は二細胞花粉期の細胞壁に局在して細胞壁多糖の供給に重要な働きをすること、イネ以外の植物においても花粉形成に特異的に働くL-アラビノキナーゼ遺伝子が存在することも明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、イネの花粉形成に必須なタンパク質CAP1がL-アラビノキナーゼであることが実証されたとともに、その活性には重要な領域を同定することができた。また、CAP1が二細胞花粉期の雄原細胞や栄養細胞の細胞壁に局在し、二細胞花粉期の進行に重要であることもわかった。さらに、広範囲の植物の花粉形成でCAP1類似タンパク質が重要な働きをしていることが明らかになった。これらの研究成果は、花粉形成を理解して植物の生殖機構を明らかにするための新しい知見であるとともに、人為的に花粉を不活化する花粉不稔剤の開発にも利用できる。花粉不稔剤は植物の品種改良や花粉症軽減などに貢献できる。

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Analysis the action nechanism of pyrazole derivatives EH-1 that induces triple response in Arabidopsis seedlings by using RNA-sequencing2019

    • 著者名/発表者名
      Oh K, Ueda K, Hara K
    • 雑誌名

      Int J Pharma Med Biol Sci

      巻: 8 ページ: 45-48

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The male gamete membrane protein DMP9/DAU2 is required for double fertilization in flowering plants.2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T., Mori, T., Ueda, K., Yamada, L., Nagahara, S., Higashiyama, T., Sawada, H., Igawa, T.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145(23) 号: 23

    • DOI

      10.1242/dev.170076

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Chemical Genetics Strategy That Identifies Small Molecules Which Induce the Triple Response in Arabidopsis2017

    • 著者名/発表者名
      Keimei Oh ,Tomoki Hoshi, Sumiya Tomio, Kenji Ueda and Kojiro Hara
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 22 号: 12 ページ: 2270-2270

    • DOI

      10.3390/molecules22122270

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 植物の花粉形成に重要な働きをするアラビノキナーゼCAP12017

    • 著者名/発表者名
      上田健治
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 1 ページ: 66-71

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] イネの花粉形成の分子基盤2017

    • 著者名/発表者名
      上田健治
    • 雑誌名

      横浜市立大学論叢自然科学系列

      巻: 65 ページ: 73-92

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 植物の花粉形成に重要な働きをするアラビノキナーゼCAP12017

    • 著者名/発表者名
      上田健治
    • 雑誌名

      アレルギーの臨床

      巻: 37 (6) ページ: 81-86

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of QTLs controlling low-temperature germination of the East European rice (Oryza sativa L.) variety Maratteli2016

    • 著者名/発表者名
      Satoh T., Tezuka K., Kawamoto T., Matsumoto S., Satoh-Nagasawa N., Ueda K., Sakurai K., Watanabe A., Takahashi H., Akagi H.
    • 雑誌名

      Euphytica

      巻: 207 号: 2 ページ: 245-254

    • DOI

      10.1007/s10681-015-1531-z

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ダイコンの着色に関わるRおよびE遺伝子の解析2019

    • 著者名/発表者名
      椿信一、石川南、小松憲治、田中啓介、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、赤木宏守、高橋 秀和
    • 学会等名
      日本育種学会第135回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネの低温発芽性に関わる遺伝子領域の変異解析2019

    • 著者名/発表者名
      土田大介、高橋秀和、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、川本朋彦、赤木宏守
    • 学会等名
      日本育種学会第135回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナargonaute1変異体に見られる特異なストレス耐性機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺明夫、落合奏美、中村咲耶、上田健治、櫻井健二、高橋秀和、赤木宏守
    • 学会等名
      日本育種学会第135回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] An L-arabinokinase is required for pollen development in higher plants2018

    • 著者名/発表者名
      Ueda K, Yamanami S, Hiratsuka R, Suzuki T, Sakurai K, Watanabe A, Takahashi H, Wabiko H, Akagi H
    • 学会等名
      25th International Congress on Sexual Plant Reproduction
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 重複受精を制御する精細胞膜局在型タンパク質AtLGM1の解析2018

    • 著者名/発表者名
      高橋太郎、森稔幸、山田力志、澤田均、上田健治、永原史織、東山哲也、井川智子
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イネの花粉形成に関わるカロース合成遺伝子の解析2018

    • 著者名/発表者名
      上田健治、角田美穂、村上若奈、平塚理恵、櫻井健二、渡辺明夫、高橋秀和、赤木宏守
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 次世代シーケンサーを利用したイネの低温発芽性に関わるQTLの同定2018

    • 著者名/発表者名
      土田大介、高橋秀和、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、川本朋彦、赤木宏守
    • 学会等名
      日本育種学会第134回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高温登熟耐性品種「秋のきらめき」の胚乳におけるα-アミラーゼ遺伝子の発現解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤勇磨、加藤和直、川本朋彦、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、赤木宏守、高橋秀和
    • 学会等名
      日本育種学会第134回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 秋田県在来ナス品種のSSRマーカーを用いた系統解析2018

    • 著者名/発表者名
      中川睦司、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、赤木宏守、高橋秀和
    • 学会等名
      第13回東北育種研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] QTL-seqで同定したイネの低温発芽性に関わる QTL の効果の検証2018

    • 著者名/発表者名
      土田大介、高橋秀和、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、川本朋彦、赤木宏守
    • 学会等名
      第13回東北育種研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] An L-arabinokinase is required for pollen development in higher plants2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Ueda, Sayuri Yamanami, Rie Hiratsuka, Toshihiro Suzuki, Kenji Sakurai, Akio Watanabe, Hidekazu Takahashi, Hiroetsu Wabiko, Hiromori Akagi
    • 学会等名
      The 25th International Congress on Sexual Plant Reproduction
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on molecular players regulating male and female gamete interaction during double fertilization2018

    • 著者名/発表者名
      Taro Takahashi, Toshiyuki Mori, Lixy Yamada, Hitoshi Sawada, Kenji Ueda, Shiori Nagahara, Tetsuya Higashiyama, Tomoko Igawa
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温登熟耐性水稲品種「秋のきらめき」のeQTL解析2018

    • 著者名/発表者名
      高橋秀和、加藤和直、川本朋彦、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、赤木宏守
    • 学会等名
      第133回日本育種学会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナargonaute1変異体を用いた新規カドミウム耐性植物の作出2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺明夫、飯村秀明、中村咲耶、熊谷さおり、上田健治、櫻井健二、高橋秀和、赤木宏守
    • 学会等名
      第133回日本育種学会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MinIONシーケンサーによる高温登熟耐性水稲品種「秋のきらめき」のゲノム解読2017

    • 著者名/発表者名
      高橋秀和・加藤和直・川本朋彦・上田健治・櫻井健二・渡辺明夫・赤木宏守
    • 学会等名
      日本育種学会第131回講演会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カドミウム耐性を有するシロイヌナズナargonaute1変異体の生育特性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺明夫・中村咲耶・熊谷さおり・中村進一・上田健治・櫻井健二・高橋秀和・赤木宏守
    • 学会等名
      日本育種学会第131回講演会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An L-arabinokinase activity of CAP1 required for pollen development in rice2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Ueda, Sayuri Yamanami, Rie Hiratsuka, Toshihiro Suzuki, Kenji Sakurai, Akio Watanabe, Hidekazu Takahashi, Hiromori Akagi, Hiroetsu Wabiko
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イネの花粉形成に重要なCAP1のL-アラビノキナーゼ活性2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木智博、上田健治、山波佐祐里、櫻井健二、渡辺明夫、高橋秀和、我彦広悦、赤木宏守
    • 学会等名
      第12回東北育種研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イネ野生種O.barthiiのカドミウム耐性に関与する遺伝子の発現解析2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋美紀、宮川典子、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、高橋秀和、赤木宏守
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イネ突然変異体isp1花粉のFE-SEMによる観察2017

    • 著者名/発表者名
      平塚理恵、鈴木智子、上田健治
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナT-22変異体の根系が示すカドミウム回避反応の解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺明夫、佐々木輝、上田健治、櫻井健二、高橋秀和、赤木宏守
    • 学会等名
      第12回東北育種研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Oryza latifoliaのカドミウム耐性に関わる遺伝子の発現解析2017

    • 著者名/発表者名
      高橋渓斗、髙橋美紀、宮川典子、上田健治、櫻井健二、髙橋秀和、渡辺明夫、赤木宏守
    • 学会等名
      第12回東北育種研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MinIONシーケンサーによるシロイヌナズナT-DNA挿入系統のゲノム解読2017

    • 著者名/発表者名
      高橋秀和、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、赤木宏守
    • 学会等名
      第132回日本育種学会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エチレン活性を示す化合物の探索と化学生物学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      冨尾冴・原光二郎・上田健治・星智樹・吉澤結子・王敬銘
    • 学会等名
      東北植物学会第6回大会
    • 発表場所
      東北大学青葉山北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Discovery of small molecules targeting ethylene signaling.2016

    • 著者名/発表者名
      Oh K., Hara K., Ueda K., Suzuki R., Hoshi T., Tomio S., Yoshizawa Y.
    • 学会等名
      International Conference on Ecological Pesticides for Industry, Agriculture and Hygiene
    • 発表場所
      East China University of Science and Technology (Shanghai, China)
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エチレン活性を示す新規化合物2016

    • 著者名/発表者名
      王敬銘・原光二郎・上田健治・鈴木龍一郎・星智樹・冨尾冴・吉澤結子
    • 学会等名
      植物化学調節学会第51回大会
    • 発表場所
      高知大学物部キャンパス(高知県南国市)
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An L-arabinokinase CAP1 is required for pollen development in rice.2016

    • 著者名/発表者名
      Ueda K., Yamanami S., Hiratsuka R., Sato-Nagasawa N., Tanaka I., Akagi H., Wabiko H.
    • 学会等名
      14th International Symposium on Rice Functional Genomics
    • 発表場所
      Le Corum (Montpellier, France)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温登熟耐性水稲品種「秋のきらめき」の次世代シークエンス解析2016

    • 著者名/発表者名
      高橋秀和・加藤和直・川本朋彦・上田健治・櫻井健二・渡辺明夫・赤木宏守
    • 学会等名
      日本育種学会第130回講演会
    • 発表場所
      鳥取大学鳥取キャンパス(鳥取県鳥取市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] イネの花粉形成に必須なL-アラビノキナーゼCAP1の解析2016

    • 著者名/発表者名
      上田健治・山波佐祐里・平塚理恵・佐藤(永澤)奈美子・田中一朗・赤木宏守・我彦広悦
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 雄原細胞が栄養細胞質へ取り込まれないイネ突然変異体花粉の微細形態2016

    • 著者名/発表者名
      平塚理恵・山田陽子・上田健治
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Oryza latifoliaのカドミウム耐性に関わる遺伝子のRNA-Seq解析2016

    • 著者名/発表者名
      宮川典子・高橋美紀・上田健治・櫻井健二・渡辺明夫・高橋秀和・赤木宏守
    • 学会等名
      第34回日本植物細胞分子生物学会
    • 発表場所
      信州大学繊維学部(長野県上田市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Oryza barthiiにおいてカドミウムによって発現変動する遺伝子の解析2016

    • 著者名/発表者名
      宮川典子、高橋美紀、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、高橋秀和、赤木宏守
    • 学会等名
      第129回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] イネの低温発芽性を向上させるQTLの効果を高めるqGLT3-2のファインマッピング2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤知拡、上田健治、櫻井健二、渡辺明夫、高橋秀和、赤木宏守
    • 学会等名
      第129回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] KORPOKKUR遺伝子は正常な細胞の発達と栄養成長期の相転換に必須である2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤(永澤)奈美子、永澤信洋、上田健治、長戸康郎、我彦広悦
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] イネ老化特異的遺伝子OsNY37によって制御される遺伝子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      El mannai Yousra、金野菜穂、上田健治、佐藤(永澤)奈美子、我彦広悦
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規雄性配偶子膜特異的膜タンパク質AtLGM1の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      高橋太郎、森稔幸、上田健治、豊岡博子、山田力志、澤田均、野崎久義、井川智子
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] イネcap1変異体における花粉形成過程の微細形態解析2015

    • 著者名/発表者名
      平塚理恵、上田健治
    • 学会等名
      日本植物形態学会第27回大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-09-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Rice Genomics, Genetics and Breeding2018

    • 著者名/発表者名
      Nonomura K, Ono S, Ueda K
    • 総ページ数
      558
    • 出版者
      Springer-Nature
    • ISBN
      9789811074615
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Molecular regulation of meiotic fate decision and gametophyte specification in rice. In Rice Genomics, Genetics and Breeding (Sasaki T. and Ashikari M. eds.)2018

    • 著者名/発表者名
      Nonomura K., Ono S., Ueda K.
    • 出版者
      Springer-Nature
    • ISBN
      9789811074608
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi