シロイヌナズナにおけるケミカルフェノームと新規表現型スクリーニング系の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19510206
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用ゲノム科学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 黒森 崇 独立行政法人理化学研究所, 機能開発研究グループ, 研究員 (80332295)
• 連携研究者: 能年 義輝 独立行政法人理化学研究所, 植物免疫研究チーム, 客員研究員 (70332278) ; 明賀 史純 独立行政法人理化学研究所, 機能開発研究グループ, 研究員 (10342859)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 植物 / シロイヌナズナ / ゲノム / フェノーム

研究概要

化合物等を植物体に与えた場合に見られる表現型を多検体同時に探索するために、植物の初期の育成段階である種子の発芽からその後の幼苗育成に注目した。マルチ・タイター・プレート内で発芽育成させた様子を経時的にスキャナーで取り込んで観察することにより、ハイスループットな化合物応答検定試験を確立することができた。また、この手法を実際に遺伝子破壊型変異体リソースであるトランスポゾンタグラインに適用することで、植物ホルモンABAに高感受性を示す新規変異体を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Functional compensation of primary and secondary metabolites by duplicate genes in Arabidopsis thaliana. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 雑誌名: Mol.Biol.Evol. 28 ページ: 377-382
  • 査読あり
• [雑誌論文] ABA transport factors found in Arabidopsis ABC transporters. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T, Shinozaki K.
  • 雑誌名: Plant Signal Behav. 5 ページ: 1124-1126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular basis of the core regulatory network in abscisic acid responses: sensing, signaling, and transport. (2010)
  • 著者名/発表者名: Umezawa T, Nakashima K, Miyakawa T, Kuromori T, Tanokura M, Shinozak K, Yamaguchi-Shinozaki K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 51 ページ: 1821-1839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenome analysis of root development in Arabidopsis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuguchi M, Yokouchi T, Tominaga-Wada R, Kuromori T, Shinozaki K, Okada K, Wada T.
  • 雑誌名: Plant Biotech. 27 ページ: 345-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward genome-wide metabolotyping and elucidation of metabolicsystem : metabolic profiling of large-scale bioresources. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 雑誌名: J.Plant Res. 123 ページ: 291-298
  • 査読あり
• [雑誌論文] ABC transporter AtABCG25 is involved in abscisic acid transport and responses. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T, Miyaji T, Yabuuchi H, Shimizu H, Sugimoto E, Kamiya A, Moriyama Y, Shinozaki K.
  • 雑誌名: Proc.Natl Acad.Sci.USA 107 ページ: 2361-2366
  • 査読あり
• [雑誌論文] T-DNA-tagged homozygous lines for nuclear-encoded chloroplast proteins and their systematic phenotype analysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 雑誌名: Plant J. 61 ページ: 529-542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased expression and protein divergence in duplicate genes is associated with morphological diversification. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hanada K, Kuromori T, Myoga F, Toyoda T, Shinozaki K
  • 雑誌名: PLoS Genet. 5 ページ: e1000781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary persistence of functional compensation by duplicate genes in Arabidopsis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hanada K, Kuromori T, Myoga F, Toyoda T, Li WH, Shinozaki K
  • 雑誌名: Gen.Biol.Evol. 2009 ページ: 409-414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenome analysis in plant species using loss-of-function and gain-of-function mutants. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T, Takahashi S, Kondou Y, Shinozaki K, Matsui M
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 1215-1231
  • 査読あり
• [雑誌論文] PosMed-plus : an intelligent search engine that inferentially integrates cross-species information resources for molecular breeding of plants. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 50 ページ: 1249-1259
  • 査読あり
• [雑誌論文] MS/MS spectral tag (MS2T)-based annotation of non-targeted profile of plant secondary metabolites. (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsuda F, Yonekura-S.K, Niida R, Kuromori T, Shinozaki K, Saito K
  • 雑誌名: Plant J. 57 ページ: 555-577
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homologous chromosome pairing is completed in crossover defective atzip4 mutant. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T, Azumi Y, Hayakawa S, Kamiya A, Imura Y, Wada T, Shinozaki K
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 370 ページ: 98-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] The novel glycerophosphoryl diester phosphodiesterase-like proteins SHV3 and SVLs are pivotal players in cell wall organization. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayashi S, Ishii T, Matsunaga T, Tominaga R, Kuromori T, Wada T, Shinozaki K, Hirayama T
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 49 ページ: 1522-1535
  • 査読あり
• [雑誌論文] A heterocomplex of iron superoxide dismutases defends chloroplast nucleoids against oxidative stress and is essential for chloroplast development in Arabidopsis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 雑誌名: Plant Cell. 20 ページ: 3148-3162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytological and Biochemical Analysis of COF1, an Arabidopsis Mutant of an ABC Transporter Gene. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ukitsu H, Kuromori T, Toyooka K, Goto Y, Matsuoka K, Sakuradani E, Shimizu S, Kamiya A, Imura Y, Yuguchi M, Wada T, Hirayama T, Shinozaki K
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 48 ページ: 1524-1533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Top-down phenomics of Arabidopsis thaliana - metabolic profiling by one- and two-dimensional nuclear magnetic resonance SPECTROSCOPY and transcriptome analysis of albino mutants. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tian C, Chikayama E, Tsuboi Y, Kuromori T, Shinozaki K, Kikuchi J, Hirayama T
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 282 ページ: 18532-18541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple loss-of-function of Arabidopsis gibberellin receptor AtGID1s completely shuts down a gibberellin signal. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 雑誌名: Plant J. 50 ページ: 958-966
  • 査読あり
• [学会発表] Regulatory gene network in early responses to drought stress. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki K
  • 学会等名: Plant Abiotic Stress Tolerance Mechanisms, Water and Global Agriculture (Keystone Symposia)
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 20110117-20110121
• [学会発表] Development of a database focusing phenome of Arabidopsis thaliana on RIKEN SciNeS. (2010)
  • 著者名/発表者名: Doi K
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20101207-20101210
• [学会発表] ABA transport and the functional factors found in Arabidopsis ABC transporters. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 学会等名: From Plant Biology to Crop Biotechnology (2010 Cold Spring Harbor Asia Conference)
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 20101025-20101029
• [学会発表] AtABCG25 is an ABC transporter involved in abscisic acid transport and response. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki K
  • 学会等名: Plant Biology 2010
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20100731-20100804
• [学会発表] Arabidopsis AtABCG25 is an ABC transporter involved in ABA transport and responses. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 学会等名: 20th International Conference on Plant Growth Substances (IPGSA)
  • 発表場所: Tarragona, Spain
  • 年月日: 20100628-20100702
• [学会発表] ABC transporter AtABCG25 involved in ABA transport and responses. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 学会等名: International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] RIKEN SciNes : A semantic-web database integrating phenome of Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Doi K
  • 学会等名: International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20100606-20100610
• [学会発表] セマンティックウェブを利用したシロイヌナズナの表現型および関連情報の統合の試み (2009)
  • 著者名/発表者名: Doi K
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-20091212
• [学会発表] PosMed-plus : An information system making the utmost use of Arabidopsis knowledge to assist molecular breeding of crops. (2009)
  • 著者名/発表者名: Makita Y
  • 学会等名: International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2009)
  • 発表場所: Edinburgh, UK
  • 年月日: 20090630-20090704
• [学会発表] Systematic phenotype analysis of Arabidopsis Ds-tagged mutants to unravel gene functions in abitoic stress response as well as growth and development. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 学会等名: International Symposium on Induced Mutations in Plants (ISIM)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20080812-20080815
• [学会発表] Cytological and biochemical analysis of Arabidopsis mutants of ABC transporter gene COF1/WBC11. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 学会等名: BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071211-20071215
• [学会発表] A mutant-based phenome analysis and collection of mutant phenotype information. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T
  • 学会等名: International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2010)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20070620-20070623
• [図書] Dstransposon mutant lines for saturation mutagenesis of the Arabidopsis genome.(KGaA, Weinheim. Molecular Plant Biology Handbook Series, The Handbook of Plant Mutation Screening : Mining of Natural and Induced Alleles.)(Chapter 2) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T, Hirayama T
  • 総ページ数: 17-30
  • 出版者: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.
• [図書] Induced Plant Mutations in the Genomics Era.(Systematic phenotype analysis of Arabidopsis Ds-tagged mutants to unravel gene functions in abiotic stress response as well as growth and development.) (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuromori T, Shinozaki K
  • 総ページ数: 131-133
  • 出版者: Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.
• [備考] プレスリリース, 2010年1月19日, 乾燥耐性を誘起する植物ホルモン「アブシジン酸」の輸送因子を発見
  • URL: http://www.riken.jp/r-world/info/release/press/2010/100119/index.html
• [備考] ホームページ
  • URL: http://labs.psc.riken.jp/gdrg/index.html#g_project2
• [産業財産権] アブシジン酸輸送タンパク質を過剰発現する植物及びその作出方法 (2010)
  • 発明者名: 黒森崇、篠崎一雄
  • 権利者名: (独)理化学研究所
  • 産業財産権番号: 特願,PCT/JP2010/073664
  • 出願年月日: 2010-12-21
  • 外国
• [産業財産権] アブシジン酸輸送タンパク質を過剰発現する植物及びその作出方法 (2009)
  • 発明者名: 黒森崇、篠崎一雄
  • 権利者名: (独)理化学研究所
  • 産業財産権番号: 特願,2009-289457
  • 出願年月日: 2009-12-21