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様々な環境ストレスに応答するイネGABA経路の機能解明と分子育種への展開

研究課題

研究課題/領域番号 26450504
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 応用分子細胞生物学
研究機関島根大学

研究代表者

赤間 一仁  島根大学, 生物資源科学部, 教授 (50252896)

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 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードγ-アミノ酪酸 (GABA) / GABAアミノ基転移酵素 (GABA-T) / グリオキシル酸還元酵素 (GLYR) / ストレス応答 / イネ / 形質転換 / アグロバクテリウム / GABA経路 / 環境ストレス / GABAアミノ基転移酵素 / グリオキシル酸還元酵素 / ストレス耐性 / GABA / グルタミン酸脱炭酸酵素 / ストレス / 光呼吸
研究成果の概要

環境ストレスに応答するγ-アミノ酪酸(GABA) 経路の機能を調べるために, GABAアミノ基転移酵素 (GABA-T) とグリオシル酸還元酵素の過剰発現株をイネで作出した。これら植物体を低温,乾燥,高濃度の塩,過酸化水素で一定期間処理した。低温と乾燥ストレスでは全体的にバイオマスの増加が確認された。また,酸化或いは低温ストレス後に土に移植し,生存率を調べた結果,GABA-Tを葉緑体で過剰発現させた株で,野生型に比べて有意な生存率の増加が観察された。このストレス処理により,Gln以外のGABA経路関連遊離アミノ酸 (Ala, Gly, Ser, Glu, GABA)の著しい低下が観察された。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件)

  • [国際共同研究] University of Guelph(カナダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Ancient Plant Glyoxylate/Succinic Semialdehyde Reductases: GLYR1s Are Cytosolic, Whereas GLYR2s Are Localized to Both Mitochondria and Plastids2017

    • 著者名/発表者名
      Carolyne J. Brikis, Adel Zarei, Christopher P. Trobacher, Jennifer R. DeEll, Kazuhito Akama, Robert T. Mullen, Gale G. Bozzo and Barry J. Shelp
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2017.00601

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Field trial of GABA-fortified rice plants and oral administration of milled rice in spontaneously hypertensive rats2015

    • 著者名/発表者名
      Kowaka E, Shimajiri Y, Kawakami K, Tongu M, Akama K
    • 雑誌名

      Transgenic Research

      巻: 24 号: 3 ページ: 561-569

    • DOI

      10.1007/s11248-014-9859-z

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of functional rice that prevents unloading-induced skeletal muscle atrophy2015

    • 著者名/発表者名
      Kitahata K, Ochi A, Nakao R, Abe T, Maita A, Kondo S, Akama K, Nikawa T
    • 雑誌名

      Space Uliliz. Res.

      巻: 29 ページ: 109-111

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 廃用性筋萎縮に有効な抗ユビキチン化ペプチドの開発 –新しいペプチドバイオロジーの創成をめざして-2015

    • 著者名/発表者名
      二川健,赤間一仁
    • 雑誌名

      アミノ酸研究

      巻: 9 ページ: 23-27

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CRISPR/CasシステムによるイネGAD1制御領域の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      赤間一仁、金崎雅子、三上雅史、遠藤真咲、土岐精一
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9によるイネグルタミン酸脱炭酸酵素 (GAD1) のカルモジュリン結合ドメインの欠失とその分子育種育種への応用2016

    • 著者名/発表者名
      赤間一仁、金崎雅子、三上雅史、遠藤真咲、土岐精一
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィッコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集によるGABAを安定的に蓄積する機能性米開発の試み2016

    • 著者名/発表者名
      赤間一仁、金崎雅子、河合壯彦、三上雅史、遠藤真咲、土岐精一
    • 学会等名
      第34回日本植物細胞分子生物学会(上田)大会
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9システムによるイネグルタミン酸脱炭酸酵素遺伝子(GAD1) のC末端領域の欠失2016

    • 著者名/発表者名
      赤間 一仁、金崎 雅子、三上 雅史、遠藤 真咲、土岐 精一
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス
    • 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] イネにおけるGABA経路関連遺伝子のエクトピックな発現とその環境ストレス応答への影響2015

    • 著者名/発表者名
      赤間一仁、Barry Shelp
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ネの GABA-T と GLYR のエクトピックな発現はストレス耐性能を植物体に付与するか?2015

    • 著者名/発表者名
      赤間一仁, Barry Shelp
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学・世田谷キャンパス(東京)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] イネGABA経路を構成する酵素群のユニークな特性と組換えイネを用いた機能解析の試み2014

    • 著者名/発表者名
      赤間一仁, Barry Shelp
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 様々なストレスに応答するイネGABA経路の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      赤間一仁, Barry Shelp
    • 学会等名
      第32回日本植物細胞分子生物学会
    • 発表場所
      アイーナ(岩手県民情報交流センター、盛岡)
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Single and dual localization of plant glyoxylate/succinic semialdehyde reductases in the cytosol, plastid and mitochondrion.2014

    • 著者名/発表者名
      Brikis, Carolyne J, Bajwa VS, Trobacher CP, Zarei A, Mullen RT, Akama K, Bozzo GG, Shelp BJ
    • 学会等名
      Plant Biology 2014
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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