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2008 年度 実績報告書

受粉反応時に「ゲノム障壁」を誘起する花粉・柱頭因子の分子遺伝学的解析

計画研究

研究領域植物の生殖におけるゲノム障壁成果分析
研究課題/領域番号 18075003
研究機関東北大学

研究代表者

渡辺 正夫  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (90240522)

研究分担者 鈴木 剛  大阪教育大学, 教育学部, 准教授 (10314444)
キーワード高等植物 / ゲノム障壁 / 新規不和合性 / 花粉-柱頭相互作用 / 遺伝子破壊系統 / 表現型 / 遺伝子発現 / 分子マーカー
研究概要

柱頭側一側性不和合性因子(SUI因子)単離に向けて、既存のSSRマーカーを用いた連鎖解析を行ったところ、Brassica rapa A4染色体上のBRMS195マーカーとの連鎖が認められた。500個体からなる分離世代を用いてSUI因子とマーカー間の連鎖距離を推定したところ、BRMS195から約8.2cMの距離にSUI因子が座乗していることを明らかにした。
LMD技術により葯発達ステージに沿った花粉とタペート細胞の遺伝子発現プロファイルを作製した。in silico解析などから、花粉とタペート細胞で遺伝子発現が同調していること、こうした特異的遺伝子を破壊すると不稔性が生じることを解明した。
花粉へのフイーダー細胞であるタペート細胞層は、通常、1細胞性花粉期にその役目を終え、2細胞性花粉期以降は機能を停止し減衰するが、低温ストレス時のササニシキ葯ではその減衰が正常に起こらず、花粉の発達を阻害していた。それに対してひとめぼれでは、低温ストレス下においてもタペート細胞は正常に減衰していた。つまり、低温ストレスによる花粉不稔は、タペート細胞の減衰異常がその原因であることを明らかにした。ササニシキ・ひとめぼれ各品種において、育成温度(常温vs. 低温)と発達ステージ(1細胞期vs. 3細胞期)毎のマイクロアレイ解析を行い、低温処理区のササニシキ1細胞性小胞子期に異常な発現挙動を示す遺伝子群や発現が誘導されない遺伝子群を見出した。
高速シーケンサーにまるsmall RNAの大量単離を試みた。日本晴1細胞性小胞子期葯を用いて300万クローンについて解析を行ったところ、42種の既報miRNAを含む約240万個の新規small RNA候補を単離した。

  • 研究成果

    (74件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (61件) 図書 (4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] The AtXTH 28 gene, a xyloglucan endotransglucosylase/ hydrase, is involved in automatic self-pollination in Arabidopsis thaliana2009

    • 著者名/発表者名
      Kurasawa, et.al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol 50

      ページ: 413-422

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression and developmental function bf the 3-ketoacyl-ACP synthase2 gene in Arabidopsis2008

    • 著者名/発表者名
      Hakozaki, et.al.
    • 雑誌名

      Genes Genet. Syst 83

      ページ: 143-152

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of small RNA procLucts in the late developmental stage of rice anthers2008

    • 著者名/発表者名
      Fujioka, et.al.
    • 雑誌名

      Genes Genet. Syst 83

      ページ: 281-284

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression mechanism of mitochondrial ORF79 accumulation by Rfl protein in BT-type cytoplasmic male sterile rice2008

    • 著者名/発表者名
      Kazama, et.al.
    • 雑誌名

      Plant J 55

      ページ: 619-628

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards a comprehensive understanding of molecular mechanisms of sexual reproduction in higher plants2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol 49

      ページ: 1404-1406

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Separated transcriptomes of male gametophyte and tapetum in rice : validity of a laser microdissection (LM)microarray2008

    • 著者名/発表者名
      Suwabe
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol 49

      ページ: 1407-1416

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Various spatiotemporal expression profiles of anther-expressedgenes in rice2008

    • 著者名/発表者名
      Hobo, et.al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol 49

      ページ: 1417-1428

    • 査読あり
  • [学会発表] イネ雄性生殖器官におけるsmal URNAの網羅的解析2009

    • 著者名/発表者名
      藤岡智明, ら
    • 学会等名
      第115回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      20090327-28
  • [学会発表] 植物の生殖器官に対する高温ストレスの影響2009

    • 著者名/発表者名
      阪田忠ら
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      20090321-24
  • [学会発表] ザゼンソウの発熱ステージ移行にともなう形態変化の観察2009

    • 著者名/発表者名
      稲葉靖子, ら
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      20090321-24
  • [学会発表] イネの雄性配偶子とタペータム細胞でのトランスクリプトーム解析2009

    • 著者名/発表者名
      Hobo et.al.
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      20090321-24
  • [学会発表] コメンテーター2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      青森県立八戸北高校・平成20年度東北地区SSH校合同発表会
    • 発表場所
      青森県八戸市
    • 年月日
      20090131-0201
  • [学会発表] Morphological and gene expression analysis of rice anther development under low temperature condition2009

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, et.al.
    • 学会等名
      Plant and Animal Genome 2009
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      20090108-13
  • [学会発表] A comprehensive analysis of small RNAs in rice male reproductive organs2009

    • 著者名/発表者名
      Fujioka, et.al.
    • 学会等名
      Plant and Animal Genome 2009
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      20090108-13
  • [学会発表] Separated transcriptomes of male gametophyte and tapetum in rice : validity of a laser microdissection (LM)microarray2009

    • 著者名/発表者名
      Suwabe, et.al.
    • 学会等名
      Plant and Animal Genome 2009
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      20090108-13
  • [学会発表] アブラナ科植物における遺伝学実験の基礎2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      愛媛県立松山南高校出前講義で出前講義と基礎実験.
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2009-03-19
  • [学会発表] アブラナ科植物の交配と遺伝学実験の基礎2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      愛媛県立丹原高校で出前講義と基礎実験
    • 発表場所
      愛媛県西条市
    • 年月日
      2009-03-18
  • [学会発表] アブラナ科植物の交配2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      愛媛県立松山南高校で出前講義と基礎実験
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2009-03-17
  • [学会発表] 「キャベツとブロッコリー」-2つの植物を交配してみよう!!!-2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      今治市立日吉小学校で出前講義
    • 発表場所
      愛媛県今治市
    • 年月日
      2009-03-02
  • [学会発表] 「博士になろう! 研究をしてみよう! 」-良い博士も、悪い博士もいました、そして-2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      今治市自然科学教室で出前講義
    • 発表場所
      愛媛県今治市
    • 年月日
      2009-03-01
  • [学会発表] 「環境と植物から考える」-それを研究する博士-2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      仙台市立七北田小学校教科担任(理科)特別講義(4)・NSP七北田サイエンスプロジェクト
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2009-02-17
  • [学会発表] キャベツのなかまの観察代-花はいつ頃咲きそうかな2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      仙台市立七北田小学校教科担任(理科)特別講義(3)・NSP七北田サイエンスプロジェクト
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2009-02-10
  • [学会発表] ダイコンの播種・育成・交配2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      鹿児島県立錦江湾高校・SSH特別研究
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市
    • 年月日
      2009-02-03
  • [学会発表] コメンテーター2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      鹿児島県立錦江湾高校・平成20年度SSH発表会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市
    • 年月日
      2009-02-02
  • [学会発表] コメンテーター2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      岩手県立水沢高校・平成20年度SSH発表会
    • 発表場所
      岩手県水沢市
    • 年月日
      2009-01-16
  • [学会発表] 高温によるイネ雄性不稔における遺伝子発現制御2008

    • 著者名/発表者名
      川岸万紀子, ら
    • 学会等名
      BMB2008
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      20081209-12
  • [学会発表] 高等植物の自家不和合性における自他識別と生殖制御因子2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      「階層構造の科学+現象数理学」研究会
    • 発表場所
      静岡県熱海市
    • 年月日
      20081130-1201
  • [学会発表] 「植物の生殖システムにおける最近のトピックス」-自他識別が起きる自家不和合性反応と受精反応-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      沖縄県立八重山高校出前講義
    • 発表場所
      沖縄県石垣市
    • 年月日
      20081119-21
  • [学会発表] Molecular mechanism of self/non-self recognition in Brassica self-incompatibility2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, et.al.
    • 学会等名
      2008 IU-UGAS/IU-GSA/IU-COE Joint Symposium The Effect of Climate Change on Biological Systems in Cold Regions
    • 発表場所
      Iwate, Japan
    • 年月日
      20081027-29
  • [学会発表] Genetic analysis of an intra-species unilateral incompatibility in Brass sica rapa2008

    • 著者名/発表者名
      Takada, et.al.
    • 学会等名
      Frontiers of Sexual Plant Reproduction III
    • 発表場所
      Tucson, USA
    • 年月日
      20081017-19
  • [学会発表] Two UDP-glucose pyrophosphorylase, AtUGP1 and AtUGP2, play an essential and reproductive role in plant growth and pollen developent in A. thaliana2008

    • 著者名/発表者名
      Park, et.al.
    • 学会等名
      Frontiers of Sexual Plant Reproduction III
    • 発表場所
      Tucson, USA
    • 年月日
      20081017-19
  • [学会発表] アブラナ科植物にみいだされた自家和合性突然変異系統の遺伝学的解析2008

    • 著者名/発表者名
      五十川祥代, ら
    • 学会等名
      第114回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      滋賀県彦根市
    • 年月日
      20081011-12
  • [学会発表] イネ雄性生殖器官におけるsmall RNAの網羅的解析2008

    • 著者名/発表者名
      藤岡智明, ら
    • 学会等名
      第114回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      滋賀県彦根市
    • 年月日
      20081011-12
  • [学会発表] 低温ストレスに対するイネ有性生殖器官の形態および遺伝子発現プロファイルc2008

    • 著者名/発表者名
      金子芙未, ら
    • 学会等名
      第114回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      滋賀県彦根市
    • 年月日
      20081011-12
  • [学会発表] シロイヌナズナのUDP-glucose pyropho sphatase1と2(AtUGP 1and2)の機能解析2008

    • 著者名/発表者名
      Park, ら
    • 学会等名
      第114回日本育種学会講演会
    • 発表場所
      滋賀県彦根市
    • 年月日
      20081011-12
  • [学会発表] 特別講義 : アブラナ科植物のいろいろ 出前講義 : 「植物の生殖システムにおける最近のトピックス」-自他識別が起きる自家不和合性反応と受精反応-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      SSH指定校・鹿児島県立錦江湾高校でのSSH特別講義
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市
    • 年月日
      20081006-08
  • [学会発表] 高等植物における生殖・受粉反応--自他識別を行う自家不和合性反応とは?--2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      愛媛県立丹原高校出前講義
    • 発表場所
      愛媛県西条市
    • 年月日
      20080829-30
  • [学会発表] イネのいろいろな形態2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      愛媛県立丹原高校出前講義
    • 発表場所
      愛媛県西条市
    • 年月日
      20080828-29
  • [学会発表] Characterization of specific genes in reproductive stage under cold str ess in rice2008

    • 著者名/発表者名
      Kazama, et.al.
    • 学会等名
      XVI Congress of the Federation of European Societies of Plant Biology (FESPB 2008)
    • 発表場所
      Tampere, Finland
    • 年月日
      20080816-22
  • [学会発表] SSH東北地区植物科学コンソーシアム形成に向けて2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      東北地区SSH合同発表会
    • 発表場所
      岩手県盛岡市
    • 年月日
      20080802-03
  • [学会発表] Genetic analysis of self-compatible mutants in Brassica rapa2008

    • 著者名/発表者名
      Isokawa, et.al.
    • 学会等名
      19th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      20080723-27
  • [学会発表] Comparative genomics between Arabidopsis and Brassica2008

    • 著者名/発表者名
      Suwabe, et.al.
    • 学会等名
      19th International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      20080723-27
  • [学会発表] 「植物の生殖システムにおける最近のトピックス」-自他識別が起きる自家不和合性反応と受精反応-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      工学院大学附属高校・中学校出前講義
    • 発表場所
      東京都八王子市
    • 年月日
      2008-12-16
  • [学会発表] アブラナ科植物の育成・遺伝実験2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      SSH指定校・相馬高校SSH特別実習
    • 発表場所
      福島県相馬市
    • 年月日
      2008-12-05
  • [学会発表] 「花の不思議な世界」-リンゴの花からリンゴができるまで??-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      仙台市立鹿野小学校出前授業
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2008-11-18
  • [学会発表] 「花の不思議な世界」-リンゴの花からリンゴができるまで??--2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      仙台立市吉成小学校出前授業
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2008-11-12
  • [学会発表] 「花の不思議な世界」-リンゴの花からリンゴができるまで??-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      仙台市立七北田小学校教科担任(理科)特別講義(2)・NSP七北田サイエンスプロジェクト
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2008-11-11
  • [学会発表] アブラナ科植物の自家不和合性における自他分子認識機構2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      大阪大学大学院理学研究科化学専攻セミナー
    • 発表場所
      大阪府豊中市
    • 年月日
      2008-10-31
  • [学会発表] 特別講義 : アブラナ科植物のいろいろ出前講義 : 「植物の生殖システムにおける最近のトピックス」-自他識別が起きる自家不和合性反応と受精反応2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      SSH指定校・栃木県立宇都宮女子高校でのSSH特別講義と出前講義
    • 発表場所
      栃木県宇都宮市
    • 年月日
      2008-10-23
  • [学会発表] 高等植物における受粉システムとアブラナ科植物の自家不和合性2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      福岡教育大学教育学部セミナー
    • 発表場所
      福岡県宗像市
    • 年月日
      2008-10-10
  • [学会発表] アブラナ科植物の自家不和合性の分子認識機構2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      九州工業大学工学部セミナー
    • 発表場所
      福岡県飯塚市
    • 年月日
      2008-10-09
  • [学会発表] 「植物の生殖過程における最近のトピックス」-自他識別が起きる自家不和合性反応と受精反応-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      愛媛県立今治西高校出前講義
    • 発表場所
      愛媛県今治市
    • 年月日
      2008-10-03
  • [学会発表] 「キャベツとブロッコリー」--何が同じで何が違うの???--2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      今治市立今治小学校出前講義
    • 発表場所
      愛媛県今治市
    • 年月日
      2008-10-02
  • [学会発表] 「花の不思議な世界」-りんごの花からりんごができるまで??-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      今治市立常盤小学校出前講義
    • 発表場所
      愛媛県今治市
    • 年月日
      2008-10-02
  • [学会発表] 「キャベツとブロッコリー」--何が同じで何が違うの???--2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      今治市立日吉小学校出前講義
    • 発表場所
      愛媛県今治市
    • 年月日
      2008-10-01
  • [学会発表] アブラナ科植物のいろいろ2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      愛媛県立松山南高校SSH特別講義
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2008-08-27
  • [学会発表] 植物の生殖過程における最近のトピックス--自他識別が起きる自家不和合性反応と受精反応--2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      愛媛県立松山南高校出前講義
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2008-08-27
  • [学会発表] 生き物の"もと"の研究--そこから広がるみんなの未来短--2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      大田原市民講座親子で学ぼう・大雄寺てらスクール
    • 発表場所
      栃木県大田原市
    • 年月日
      2008-08-10
  • [学会発表] アブラナ科植物の遺伝的多様性と変異体解析2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      福島県立相馬高校SSH特別講義
    • 発表場所
      福島県相馬市
    • 年月日
      2008-06-27
  • [学会発表] 植物の生殖システムにおける最近のトピックス--アブラナ科植物の自家不和合性--2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      福島県立相馬高校出前講義
    • 発表場所
      福島県相馬市
    • 年月日
      2008-06-27
  • [学会発表] キャベツとブロッコリーは同じ仲間なの?違う仲間なの?2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      仙台市立七北田小学校出前講義
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2008-06-26
  • [学会発表] 植物からの遺伝子単離と遺伝的多様性2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      岩手県立水沢高校SSH特別講義・実習
    • 発表場所
      岩手県盛岡市
    • 年月日
      2008-06-21
  • [学会発表] 花の不思議な世界--リンゴの花からリンゴができるまでの不思議--2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      埼玉県東松山市立新明小学校出前講義
    • 発表場所
      愛媛県東松山市
    • 年月日
      2008-06-06
  • [学会発表] アブラナ科植物の形態的多様性とその意義2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      福島県立福島高校SSH特別講義
    • 発表場所
      福島県福島市
    • 年月日
      2008-05-26
  • [学会発表] アブラナ科植物の遺伝的多様性2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      岩手県立水沢高校SSH特別講義
    • 発表場所
      岩手県水沢市
    • 年月日
      2008-05-22
  • [学会発表] 植物の生殖システムにおける最近のトピックス-自家不和合性と受精反応-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      岩手県立水沢高校出前講義
    • 発表場所
      岩手県水沢市
    • 年月日
      2008-05-22
  • [学会発表] アブラナ科植物のいろいろと遺伝子解析2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      青森県立八戸北高校SSH特別講義・実習
    • 発表場所
      青森県八戸市
    • 年月日
      2008-05-01
  • [学会発表] 植物の生殖過程における最近のトピックス-自他識別が起きる自家不和合性と受精反応-2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫
    • 学会等名
      青森県立八戸北高校出前講義
    • 発表場所
      青森県八戸市
    • 年月日
      2008-05-01
  • [図書] 植物ゲノム科学辞典2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫ら
    • 総ページ数
      406
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] Handbook of New Technologies for Genetic Improvement of Legumes2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe et.al.
    • 総ページ数
      680
    • 出版者
      CRC Press
  • [図書] Self-incompatibility in Flowering Plants-Evolution, Diversity, and Mechanisms2008

    • 著者名/発表者名
      Watanabe et.al.
    • 総ページ数
      314
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 分子細胞生物学辞典第2版2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺正夫ら
    • 総ページ数
      1184
    • 出版者
      東京化学同人
  • [備考]

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/index.html

  • [産業財産権] イネ科植物の雄性不稔を回復させる方法及び雄性不稔回復剤2009

    • 発明者名
      東谷篤志, 阪田忠, 渡辺正夫
    • 権利者名
      東谷篤志, 阪田忠, 渡辺正夫
    • 産業財産権番号
      特許特願2009-002354
    • 出願年月日
      2009-01-17
    • 外国

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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