澱粉粒を巨大化させるしくみの解明と利用

• 研究課題/領域番号: 26450004
• 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: 遺伝育種科学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 松島 良 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (80403476)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 澱粉粒 / イネ / 胚乳 / 突然変異体 / シミュレーション / オルガネラ / アミロプラスト / 澱粉

研究成果の概要

澱粉粒とは、植物内で合成された澱粉が形成する粒子のことであり、植物種によってその形状ならびに大きさは多様性を示す。しかし、澱粉粒の大きさや形を決定する分子機構は未だ分かっていない。本研究課題では、申請者が独自の方法で単離した澱粉粒が巨大化するイネの突然変異体ssg4とssg6変異体の解析を通して、澱粉粒の大きさを決定する分子群の同定ならびにその機能解明を行なうことを目的としている。

研究成果

• [雑誌論文] Amyloplast Membrane Protein SUBSTANDARD STARCH GRAIN6 Controls Starch Grain Size in Rice Endosperm (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, R.*, Maekawa, M., Kusano, M., Tomita, K., Kondo, H., Nishimura, H., Crofts N., Fujita N., Sakamoto W.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 170 ページ: 1445-1459
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deficiency of Starch Synthase IIIa and IVb Alters Starch Granule Morphology from Polyhedral to Spherical in Rice Endosperm (2016)
  • 著者名/発表者名: Toyosawa, Y., Kawagoe, Y., Matsushima, R., Crofts, N., Ogawa, M., Fukuda, M., Kumamaru, T., Okazaki, Y., Kusano, M., Saito, K., Toyooka, K., Sato, M., Ai, Y., Jane, J.-L., Nakamura, Y., Fujita, N.
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 170 ページ: 1225-1270
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Geometrical formation of compound starch grains in rice implements Voronoi diagram (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, R.*, Maekawa M., Sakamoto, W.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 56 ページ: 2150-2157
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv123
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Amylopectin biosynthetic enzymes from developing rice seed form enzymatically active protein complexes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Crofts, N., Abe, N., Oitome, N. F., Matsushima, R., Hayashi, M., Tetlow, I. J., Emes, M. J., Nakamura, Y., Fujita, N.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 66 号: 15 ページ: 4469-4482
  • DOI: 10.1093/jxb/erv212
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A mutation in GIANT CHLOROPLAST encoding a PARC6 homologue affects spikelet fertility in rice (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamau, P., Sano, S., Takami, T., Matsushima, R., Maekawa, M., and Sakamoto, W.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 56 号: 5 ページ: 977-991
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv024
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Morphological variations of starch grains. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, R.
  • 雑誌名: Starch: Metabolism and Structure, Springer 巻: in press
• [雑誌論文] Deficiencies in both starch synthase IIIa and branching enzyme IIb lead to a significant increase in amylose in SSIIa- inactive japonica rice seeds. (2014)
  • 著者名/発表者名: Asai, H., Abe, N, Matsushima, R., Crofts, N , Oitome, N. F. , Nakamura, Y. Fujita, N.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 65 号: 18 ページ: 5497-5507
  • DOI: 10.1093/jxb/eru310
  • 査読あり
• [学会発表] 蛍光タンパク質によるイネとオオムギの澱粉粒の可視化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松島 良、久野 裕
  • 学会等名: 第131回日本育種学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 澱粉粒が巨大化するイネ突然変異体ssg6の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松島良, 前川雅彦, 草野都, 冨田桂, 近藤秀樹, 西村秀希, クロフツ尚子, 藤田直子, 坂本亘
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 横浜市立大学金沢八景キャンパス
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] 穀類の澱粉粒の形状多様性についての研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松島 良
  • 学会等名: 第8回中国地域育種談話会・第11回ムギ類研究会(共催)
  • 発表場所: 岡山大学
  • 招待講演
• [学会発表] 野生オオムギと栽培オオムギにおける胚乳細胞壁の厚さに関する解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 最相大輔、松島 良、本庄三恵、八杉公基、永野 惇、高萩航太郎、持田恵一、武田 真、坂本 亘
  • 学会等名: 第130回日本育種学会年会
  • 発表場所: 鳥取大学
• [学会発表] 植物が澱粉粒の大きさを決定するしくみとその利用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松島良
  • 学会等名: 粉体工学会春期研究発表会
  • 発表場所: 東京都千代田区 連合会館
  • 年月日: 2015-05-18
• [学会発表] イネ胚乳の澱粉粒形成機構のシミュレーション解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松島良，前川雅彦，坂本亘
  • 学会等名: 日本育種学会 第127回シンポジウム
  • 発表場所: 玉川大学
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] 穀類の澱粉粒の形状多様性についての研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松島良
  • 学会等名: おかやまバイオアクティフ研究会 第45回シンポジウム
  • 発表場所: 倉敷市芸文館 アイシアター
  • 年月日: 2014-06-27
  • 招待講演