エピジェネティック変異を利用した植物有用成分の量的改変

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18380002
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 金澤 章 北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (30281794)
• 研究分担者: 喜多村 啓介 北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (50111240)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 植物 / 遺伝子発現 / エピジェネティックス / メチル化 / 転写

研究概要

新規なRNAウイルスベクターを用いて、植物において遺伝子サイレンシングを誘導する系を確立するとともに、その効率的な誘導のために必須な要素を明らかにした。この系を用いて植物の持つ成分の生合成系に含まれる酵素の遺伝子発現制御を行い、有用成分量を改変することが可能であることを実証した。本研究の成果より、この方法により迅速に誘導される遺伝子のサイレンシングが、植物成分の生合成系に含まれる遺伝子の機能解析やそれに関する分子育種を行う上で有用であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Down-regulation of flavonoid 3'-hydroxylase gene expression by virus-induced gene silencing in soybean reveals the presence of a threshold mRNA level associated with pigmentation in pubescence (2009)
  • 著者名/発表者名: Nagamatsu A., Masuta C., Matsuura H., Kitamura K., Abe, J., Kanazawa A.
  • 雑誌名: J. Plant Physiol. 166 ページ: 32-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive evolution involving gene duplication and insertion of a novel Ty1/copia-like retrotransposon in soybean. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa A., Liu B., Kong F., Arase S., Abe, J.
  • 雑誌名: J. Mol. Evol. 69 ページ: 164-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial and temporal control of transcription of the soybean β-conglycinin α subunit gene is conferred by its proximal promoter region and accounts for the unequal distribution of the protein during embryogenesis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Imoto Y., Yamada T., Kitamura K., Kanazawa A.
  • 雑誌名: Genes Genet. Syst. 83 ページ: 469-476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic redundancy in soybean photoresponses associated with duplication of the phytochrome A gene. (2008)
  • 著者名/発表者名: Liu B., Kanazawa A., Matsumura H., Takahashi R., Harada K., Abe, J.
  • 雑誌名: Genetics 180 ページ: 995-1007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated expression of functionally diverse fructosyltransferase genes is associated with fructan accumulation in response to low temperature in perennial ryegrass. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hisano H., Kanazawa A., Yoshida M., Humphreys M. O., Iizuka M., Kitamura K., Yamada T.
  • 雑誌名: New Phytol. 178 ページ: 766-780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic inactivation of chalcone synthase-A transgene transcription in petunia leads to a reversion of the post-transcriptional gene silencing phenotype. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa A., O'Dell M., Hellens R. P.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48 ページ: 638-647
  • 査読あり
• [雑誌論文] The binding of nuclear factors to the as-1 element in the CaMV 35S promoter is affected by cytosine methylation in vitro. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa A., O'Dell M. Hellens R. P.
  • 雑誌名: Plant Biol. 9 ページ: 435-441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of soybean genes involved in flavonoid biosynthesis by virus-induced gene silencing. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagamatsu A., Masuta C., Senda M., Matsuura H., Kasai A., Hong J.-S., Kitamura K., Abe J., Kanazawa A.
  • 雑誌名: Plant Biotechnol. J. 5 ページ: 778-790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid induction of transcriptional and post-transcriptional gene silencing using a novel Cucumber mosaic virus vector. (2006)
  • 著者名/発表者名: Otagaki S., Arai M., Takahashi A., Goto, K., Hong J.-S., Masuta C., Kanazawa A.
  • 雑誌名: Plant Biotechnol. 23 ページ: 259-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene expression and genetic mapping analyses of a perennial ryegrass glycine-rich RNA-binding protein gene suggest a role in cold adaptation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shinozuka H., Hisano H., Yoneyama S., Shimamoto Y., Jones E. S., Forster J. W., Yamada T., Kanazawa A.
  • 雑誌名: Mol. Genet. Genomics 275 ページ: 399-408
  • 査読あり
• [学会発表] RNA silencing as a tool to uncover regulatory mechanisms underlying visible phenotypes in plants. (2010)
  • 著者名/発表者名: 金澤章
  • 学会等名: Plant Science Seminar Series. The Samuel Roberts Noble Foundation
  • 発表場所: Ardmore, Oklahoma, USA.
  • 年月日: 2010-01-15
• [学会発表] 植物ウイルスベクターを介して誘導される外来性遺伝子のプロモーター領域のメチル化状態と転写型ジーンサイレンシングの安定性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 太田垣駿吾・河合文珠・増田税・金澤章
  • 学会等名: 日本育種学会第116回講演会
  • 発表場所: 札幌市北海道大学
  • 年月日: 2009-10-26
• [学会発表] RNAサイレンシングは植物組織の着色に必要なフラボノイド合成系遺伝子のmRNA量の閾値を明らかにする (2008)
  • 著者名/発表者名: 永松敦・増田税・松浦英幸・喜多村啓介・阿部 純・金澤章
  • 学会等名: 日本分子生物学会第31回年会
  • 発表場所: 神戸市神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] DNA脱メチル化酵素遺伝子の発現量は植物ウイルスベクターを介した外来性プロモーターへのメチル化誘導の程度に影響する (2008)
  • 著者名/発表者名: 太田垣駿吾・増田税・金澤章
  • 学会等名: 日本育種学会第114回講演会
  • 発表場所: 彦根市滋賀県立大学
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] The dynamics of cytosine methylation induced by a plant virus vector on the CaMV 35S promoter and transcriptional repression. (2008)
  • 著者名/発表者名: Otagaki S., Masuta C., Kanazawa A.
  • 学会等名: Japan-Australian International Symposium on: Biological Interactions with Plant Roots and Aerial Tissues
  • 発表場所: Hokkaido Univ., Sapporo, Japan
  • 年月日: 2008-07-28
• [図書] Genetics of speciation in rice. Rice Biology in the Genomics Era(Ed. by H.-Y. Hirano, A. Hirai, Y. Sano and T. Sasaki)(Springer-Verlag) (2008)
  • 著者名/発表者名: Koide Y., Onishi K., Kanazawa A., Sano, Y.
  • 総ページ数: 247-259
  • 出版者: Springer-Verlag