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2016 年度 実績報告書

「Oxidative Window」による麦類の種子休眠・発芽機構の再考

研究課題

研究課題/領域番号 16H06183
研究機関九州大学

研究代表者

石橋 勇志  九州大学, 農学研究院, 准教授 (50611571)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード種子休眠 / 種子発芽 / 活性酸素
研究実績の概要

オオムギを用いて過酸化水素およびアスコルビン酸ナトリウム処理後、種子胚からRNAを抽出し、網羅的な遺伝子発現解析を行なったところ多数の活性酸素応答遺伝子が確認された。その内の一つである、ABA代謝関連遺伝子は活性酸素により誘導され、ABA含量の調節し、さらにABAはHvABI5を誘導し、HvCAT2のプロモーター領域に直接結合し活性酸素量を調節する事が明らかとなった。これらの結果は、種子休眠と発芽機構において、活性酸素とABAのサイクルが重要な役割を果たしていることを示唆した。更に、先に報告した活性酸素によるGAの誘導と共に考察すると、種子休眠は活性酸素によってGAとABAのバランスを調節することで、種子休眠と発芽を調整する事が示唆された。現在、その他の活性酸素応答遺伝子(Responsive gene of reactive oxygen species for germination; RRGs)について調査中であり、これまでに報告されていない新規休眠・発芽関連遺伝子を単離されることが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在のところ、活性酸素に応答する既知遺伝子については、すでに報告することができ、新規遺伝子については、候補遺伝子としていくつか選抜する事ができた。今後は新規遺伝子について機能解析を進める事で、活性酸素による発芽制御における重要な因子を特定できると考える。

今後の研究の推進方策

候補に挙がった遺伝子について,吸水後の発現レベルの時間的変動をリアルタイムPCRを用いて解析する.種子における候補遺伝子の局在をIn situ hybridaization にて明らかにし,細胞内局在についてはGFP融合タンパク質をタマネギ表皮細胞に導入し確認する.また、形質転換体を作成する事で、候補遺伝子の種子発芽における役割について明らかにしたい。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 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) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] The Interrelationship between Abscisic Acid and Reactive Oxygen Species Plays a Key Role in Barley Seed Dormancy and Germination2017

    • 著者名/発表者名
      Yushi Ishibashi, Nozomi Aoki, Shinsuke Kasa, Masatsugu Sakamoto, Kyohei Kai, Reisa Tomokiyo, Gaku Watabe, Takashi Yuasa, Mari Iwaya-Inoue
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      doi: 10.3389/fpls.2017.00275

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Abscisic Acid-Catalase2-Reactive Oxygen Species Cycle Is Involved in Dormancy and Germination of Barley Seeds2016

    • 著者名/発表者名
      Gaku Watabe, Nozomi Aoki, Kyohei Kai, Reisa Tomokiyo, Norimitsu Hamaoka, Mari Iwaya-Inoue, Yushi Ishibashi
    • 学会等名
      International symposium of Pre-harvest sprouting in cereals
    • 発表場所
      Murdoch University
    • 年月日
      2016-09-19 – 2016-09-20
    • 国際学会
  • [学会発表] オオムギの種子休眠・発芽機構における青色光と活性酸素の関係2016

    • 著者名/発表者名
      渡部岳 ・森山泰智 ・久保志織 ・甲斐恭平 ・濱岡範光 ・井上眞理 ・石橋勇志
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-11

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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