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2021 年度 実績報告書

果実作物モデルにおける有用代謝形質の多面的な分子育種の創生

研究課題

研究課題/領域番号 19H03249
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

峠 隆之  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (30415236)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード二次代謝物 / オミクス統合解析 / 種間比較 / トマト / 果実 / ナス科作物 / メタボロミクス
研究実績の概要

本研究の研究計画項目について、昨年と一昨年度に引き続き、トマトや他の作物種について代謝多型解析、遺伝子発現相関解析、遺伝子多型解析や種間比較ゲノム解析の統合オミクス解析を実施した。「トマト種間の包括的な代謝物分析」および「葉に蓄積する抗酸化活性物質を標的とした代謝物分析解析とトランスクリプト-ム解析」について、前年度に国際科学雑誌 (Alseekh et al., 2020, Plant J; Calumpang et al., 2020, Metabolites; Tohge et al., 2020, Mol Plant) で発表した結果をもとに、本年度は成果を学会や国際科学雑誌(Lemaire-Chamley et al., 2021, Plant Cell Physiol; Liu et al., 2022, Plants; Israeli et al., 2021, PloS Genet) で発表した。トマトの野生種と交配した栽培種トマトのラインのmQTL解析では、野生種特異的なポリフェノール類を産生に関わるゲノム領域を特定することができたため、現在は論文投稿準備中である。「花序に蓄積する紫外線ストレス防御に関わる代謝物を標的とした解析」は、他の作物種をモデルケースに、研究成果を (Liu et al., 2021, Front Plant Sci) 発表した。また、他の作物種 (Sangpong et al., 2021, Front Plant Sci; Aneklaphakij et al., 2021, Front Plant Sci; Bottcher et al., 2021, Bragantia)、薬用植物 (Okada et al., 2021, J Nat Med)、代謝多型 (Schulz et al., 2021, Plant Cell Physiol)、代謝多型の解析手法 (Alseekh et al., 2021, Nat Methods)、さらに二次代謝と他の代謝の関連性研究 (Aarabi et al., 2021, Plant Physiol; Delfin et al., 2022, Plant J.) を発表した。コロナ禍により、最終的にドイツへの滞在と一部の実験は行えなかったが、研究は概ね順調に完了したといえる。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 11件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件)

  • [国際共同研究] Max Planck 研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Max Planck 研究所
  • [国際共同研究] Chulalongkorn大学/Mahidol大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Chulalongkorn大学/Mahidol大学
  • [雑誌論文] AtGH3.10 is another jasmonic acid‐amido synthetase in Arabidopsis thaliana2022

    • 著者名/発表者名
      Delfin Jay C.、Kanno Yuri、Seo Mitsunori、Kitaoka Naoki、Matsuura Hideyuki、Tohge Takayuki、Shimizu Takafumi
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/tpj.15724

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diversification of Chemical Structures of Methoxylated Flavonoids and Genes Encoding Flavonoid-O-Methyltransferases2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Yuting、Fernie Alisdair R.、Tohge Takayuki
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 11 ページ: 564~564

    • DOI

      10.3390/plants11040564

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cheminformatics modeling of the correlation between Bupleurum Root-formula medicines and Excess and Deficiency pattern in the diagnostic criteria of Sho in Kampo (traditional Japanese medicine) by non-targeted direct infusion mass spectrometry with machine learning2022

    • 著者名/発表者名
      Okada Taketo、 Namiki Takao、Tohge Takayuki、Kanaya Shigehiko.
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicines

      巻: 76 ページ: 306-313

    • DOI

      10.1007/s11418-021-01577-z.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Chimeric TGA Repressor Slows Down Fruit Maturation and Ripening in Tomato2021

    • 著者名/発表者名
      Lemaire-Chamley Martine、Koutouan Claude、Jorly Joana、Assali Julien、Yoshida Takuya、Nogueira Marilise、Tohge Takayuki、Ferrand Carine、Peres Lazaro E P、Asamizu Erika、Ezura Hiroshi、Fraser Paul D、Hajirezaei Mohammad-Reza、Fernie Alisdair R、Rothan Christophe
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 63 ページ: 120~134

    • DOI

      10.1093/pcp/pcab150

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sulfur deficiency-induced genes affect seed protein accumulation and composition under sulfate deprivation2021

    • 著者名/発表者名
      Aarabi Fayezeh、Rakpenthai Apidet、Barahimipour Rouhollah、Gorka Michal、Alseekh Saleh、Zhang Youjun、Salem Mohamed A、Bruckner Franziska、Omranian Nooshin、Watanabe Mutsumi、Nikoloski Zoran、Giavalisco Patrick、Tohge Takayuki、Graf Alexander、Fernie Alisdair R、Hoefgen Rainer
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 187 ページ: 2419~2434

    • DOI

      10.1093/plphys/kiab386

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mass spectrometry-based metabolomics: a guide for annotation, quantification and best reporting practices2021

    • 著者名/発表者名
      Alseekh Saleh、Aharoni Asaph、Brotman Yariv、Contrepois Kevin、D’Auria John、Ewald Jan、C. Ewald Jennifer、Fraser Paul D.、Giavalisco Patrick、Hall Robert D.、Heinemann Matthias、Link Hannes、Luo Jie、(12 authors)、Tohge Takayuki、Wang Yulan、Wen Weiwei、Wu Si、Xu Guowang、Zamboni Nicola、Fernie Alisdair R.
    • 雑誌名

      Nature Methods

      巻: 18 ページ: 747~756

    • DOI

      10.1038/s41592-021-01197-1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Assessing Dynamic Changes of Taste-Related Primary Metabolism During Ripening of Durian Pulp Using Metabolomic and Transcriptomic Analyses2021

    • 著者名/発表者名
      Sangpong Lalida、Khaksar Gholamreza、Pinsorn Pinnapat、Oikawa Akira、Sasaki Ryosuke、Erban Alexander、Watanabe Mutsumi、Wangpaiboon Karan、Tohge Takayuki、Kopka Joachim、Hoefgen Rainer、Saito Kazuki、Sirikantaramas Supaart
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 1~14

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.687799

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sugarcane cell suspension reveals major metabolic changes under different nitrogen starvation regimes2021

    • 著者名/発表者名
      Bottcher Alexandra、Domingues-Junior Adilson Pereira、Souza Leonardo Perez de、Tohge Takayuki、Araujo Wagner Luiz、Fernie Alisdair Robert、Mazzafera Paulo
    • 雑誌名

      Bragantia

      巻: 80 ページ: 1~13

    • DOI

      10.1590/1678-4499.2021-0009

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-Species Metabolic Profiling of Floral Specialized Metabolism Facilitates Understanding of Evolutional Aspects of Metabolism Among Brassicaceae Species2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Yuting、Watanabe Mutsumi、Yasukawa Sayuri、Kawamura Yuriko、Aneklaphakij Chaiwat、Fernie Alisdair R.、Tohge Takayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 1~13

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.640141

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diversity of Chemical Structures and Biosynthesis of Polyphenols in Nut-Bearing Species2021

    • 著者名/発表者名
      Aneklaphakij Chaiwat、Saigo Tomoki、Watanabe Mutsumi、Naake Thomas、Fernie Alisdair R.、Bunsupa Somnuk、Satitpatipan Veena、Tohge Takayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 1~15

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.642581

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Natural Variation among Arabidopsis Accessions in the Regulation of Flavonoid Metabolism and Stress Gene Expression by Combined UV Radiation and Cold2021

    • 著者名/発表者名
      Schulz Elisa、Tohge Takayuki、Winkler J Barbro、Albert Andreas、Schaffner Anton R、Fernie Alisdair R、Zuther Ellen、Hincha Dirk K
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 62 ページ: 502~514

    • DOI

      10.1093/pcp/pcab013

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kingdom-wide analysis of the evolution of the plant type III polyketide synthase superfamily2021

    • 著者名/発表者名
      Naake Thomas、Maeda Hiroshi A、Proost Sebastian、Tohge Takayuki、Fernie Alisdair R
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 185 ページ: 857~875

    • DOI

      10.1093/plphys/kiaa086

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Coordinating the morphogenesis-differentiation balance by tweaking the cytokinin-gibberellin equilibrium2021

    • 著者名/発表者名
      Israeli Alon、Burko Yogev、Shleizer-Burko Sharona、Zelnik Iris Daphne、Sela Noa、Hajirezaei Mohammad R.、Fernie Alisdair R.、Tohge Takayuki、Ori Naomi、Bar Maya
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 17 ページ: e1009537

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1009537

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Analysis of chemical diversity of methoxylated-flavonoids and the genes encoding flavonoid-O-methyltransferases2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Yuting、Takayuki Tohge
    • 学会等名
      第63回 植物生理学会
  • [学会発表] アブラナ科植物におけるインドール特化代謝物産生の種間比較解析2022

    • 著者名/発表者名
      新屋 和花、清水 崇史、渡邉 むつみ、峠 隆之
    • 学会等名
      第63回 植物生理学会
  • [学会発表] 硫黄欠乏応答遺伝子群の植物種間比較2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉 むつみ、山際 天衣子、塚田 良、峠 隆之
    • 学会等名
      第63回 植物生理学会
  • [学会発表] 作物の栽培化症候群改善育種に向けた代謝多様性解析2021

    • 著者名/発表者名
      峠 隆之
    • 学会等名
      日本食品化学学会
  • [学会発表] インドジャボク及び同属植物における含有成分の多様性解析2021

    • 著者名/発表者名
      新屋 和花、丸山卓郎、峠 隆之、林 茂樹、安食 菜穂子、高浦(島田) 佳代子、袴塚 高志、森田 洋行、川原 信夫、小松 かつ子、髙橋 京子、木内 文之
    • 学会等名
      日本生薬学会

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公開日: 2022-12-28  

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