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2016 年度 実績報告書

時系列RNA-seqデータを用いた周期発現する遺伝子群の外部刺激に対する応答解析

研究課題

研究課題/領域番号 15J12133
研究機関大阪府立大学

研究代表者

東 孝信  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
キーワード概日時計 / 植物工場 / 遺伝子発現解析
研究実績の概要

当該年度の成果として,「病害に曝された場合でも,トマトの概日時計の周期性は維持された」「短い暗期刺激によるレタスの概日リズムの擾乱を確認した」「概日リズムを擾乱させた環境では,レタスの生重量が有意に低下し,ばらつきが増大した」という3点が挙げられる.
病害に曝されたトマトの葉を2時間おきにサンプリングし,時系列トランスクリプトームデータを取得した.その結果,光合成や糖代謝に関わる遺伝子の周期性は消失していたが,ストレス応答に関わる遺伝子が周期的な振る舞いを示し,概日時計の中心振動体であるTOC1やLHYといった遺伝子は周期性が維持されていることを明らかにした.このことから,概日時計の中心振動体は頑健なシステムであり,環境変動に応答して最適なアウトプットを図っていることが示唆された.
また,短い暗期刺激を用いた場合,光合成や糖代謝に関わる遺伝子だけでなく,中心振動体であるTOC1やLHYといった遺伝子の周期性も擾乱されることを明らかにした.さらに,中心振動体が擾乱される環境では,レタスの生重量が有意に低下し,そのばらつきは増大することが明らかとなった.生重量が低下する要因の1つとして,概日リズムの擾乱がある種のストレスとして作用しているのではないか?と仮説を立て,様々なストレスに応答して生成される活性酸素種の1つである過酸化水素の定量を行なった.しかしながら,生重量に関わらず過酸化水素の一過的な蓄積といった応答は確認されなかった.このことから,生重量の低下はストレスといった二次的要因ではなく,光合成能力の低下などに起因していると考えられる.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

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

  • [雑誌論文] Circadian Oscillation of the Lettuce Transcriptome under Continuous Light and Light-dark Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Higashi, Koh Aoki, Atsushi J. Nagano, Mie N. Honjo and Hirokazu Fukuda
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 7:1114 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.01114

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 短い暗期刺激がリーフレタスの生育と生重量の分布に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      東孝信,竹岡真梨,青木考,福田弘和
    • 学会等名
      生物環境工学会
    • 発表場所
      金沢工業大学(石川県野々市市)
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-15
  • [学会発表] リーフレタスの周期変動遺伝子群の検出とその機能推定(Detection of diurnal variation of transcriptome and its functional estimation in lettuce)2016

    • 著者名/発表者名
      東孝信,青木考,福田弘和
    • 学会等名
      日本植物細胞分子生物学会
    • 発表場所
      信州大学(長野県上田市)
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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