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2009 年度 実績報告書

地球環境変動に伴う作物不稔現象の克服研究

研究課題

研究課題/領域番号 21658111
研究機関東北大学

研究代表者

東谷 篤志  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (40212162)

キーワード雄性不稔 / 高温障害 / プログラム細胞死 / 花粉形成 / オオムギ / シロイヌナズナ / イネ / 低温障害
研究概要

植物の生殖成長の過程は栄養成長の過程に比べて、様々な環境ストレスに対してより感受性が高く、なかでも雄性配偶子である花粉形成は最もその影響を受けやすい。その結果、自然界において雄性不稔が広く観察されている。本年度は、オオムギならびにシロイヌナズナを用いて高温障害による花粉形成の分子基盤の解明と、イネ低温障害「冷害」の実験系の確立を行った。
高温障害は、オオムギならびにシロイヌナズナともに、葯特異的にオーキシンが低下することを明らかにした。そこで、オーキシンを散布することにより、両植物体ともに高温障害が回避できること、また、この葯特異的なオーキシンの低下は、オーキシンの生合成に関わるYUCCA遺伝子の高温による発現阻害に起因することを明らかにした。
イネの冷害に関しては、完全な人工環境下ファイトトロンを用いて、穂ばらみ期に低温深水処理を行うことで低温障害を誘導出来する実験系を構築した。この実験系により、低温耐性のヒトメボレと感受性のササニシキを用いて低温障害を解析した結果、低温耐性品種のヒトメボレでは1つの葯における花粉数がササニシキに比べて多いことを見出すとともに、低温処理は花粉数の低下を来すことも明らかにしな。植物ホルモンと低温障害の解析を行うために、イネDR5-GUSならびにGAMYB-GUSなどのレポーター組換え体イネの作成も行った。次年度はこれらを用いた更なる解析を行う。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] High temperatures cause male sterility in rice plants with transcriptional alterations during pollen development.2009

    • 著者名/発表者名
      Endo M, Tsuchiya T, Hamada K, Kawamura S, Yano K, Ohshima M, Higashitani A, Watanabe M, Kawagishi-Kobayashi M.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology 50

      ページ: 1911-22

    • 査読あり
  • [学会発表] 生殖成長期に高温ストレス耐性を示すアラビドプシス変異体の機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      阪田忠・佐藤修正・渡辺正夫・東谷篤志
    • 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] 高温ストレスによるオーキシンの減少が雄性不稔を誘導する2009

    • 著者名/発表者名
      阪田忠・三浦慎也・押野健・苫米地真理・津長雄太・矢野健太郎・宮沢豊・高橋秀幸・渡辺正夫・東谷篤志
    • 学会等名
      日本植物化学調節学会第44回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20091029-20091030
  • [学会発表] Auxin reduction is a primary cause of high temperature injury to male reproductive development2009

    • 著者名/発表者名
      東谷篤志, 阪田忠, 三浦慎也, 押野健, 苫米地真理, 津長雄太, 矢野健太郎, 宮沢豊, 高橋秀幸, 渡辺正夫
    • 学会等名
      Plant Biology 2009
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii USA
    • 年月日
      20090718-20090722
  • [学会発表] 花粉形成過程における高温障害は内生オーキシン量の低下に起因する2009

    • 著者名/発表者名
      押野健, 津長雄太, 阪田忠, 矢野健太郎, 宮沢豊, 高橋秀幸, 渡辺正夫, 東谷篤志
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20090318-20090321
  • [学会発表] Analysis of mutants adapted to high temperature stress during reproductive development in Arabidopsis thaliana2009

    • 著者名/発表者名
      津長雄太, 佐藤修正, 渡辺正夫, 押野健
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20090318-20090321
  • [産業財産権] イネ科植物の雄性不稔を回復させる方法および雄性不稔回復剤2010

    • 発明者名
      東谷篤志、渡辺正夫、阪田忠
    • 権利者名
      東谷篤志、渡辺正夫、阪田忠
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2010/50101
    • 出願年月日
      2010-01-08
    • 外国

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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