植物におけるエピジェネティックな遺伝子発現制御を利用した新規機能性成分の分析系

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22658001
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 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)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 植物 / 機能性成分 / エピジェネティクス / シトシンメチル化 / 転写抑制

研究概要

植物成分の持つ未知の機能を探索する観点から、エピジェネティックな機構による転写不活性化を受けている状態にあるレポーター遺伝子を持つ形質転換植物を利用して、物質の持つDNAメチル化の抑制効果および転写不活性化状態を解除する効果を検出する系を開発した。この系を利用することで、イソフラボンの一種であるゲニステインが、植物細胞でこの活性を持つ植物由来の物質として初めて同定された。

研究成果

• [雑誌論文] Deep sequencing uncovers commonality in small RNA profiles between transgene-induced and naturally occurring RNA silencing of chalcone synthase-A gene in petunia (2013)
  • 著者名/発表者名: Kasai, M., Matsumura, H., Yoshida, K., Terauchi, R., Taneda, A. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 14 ページ: 63
  • DOI: doi:10.1186/1471-2164-14-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of RNA-directed DNA methylation of a transgene by simultaneously downregulating a ROS1orthologue using a virus vector in Nicotiana benthamiana (2013)
  • 著者名/発表者名: Otagaki, S., Kasai, M., Masuta, C. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: Front. Genet 巻: 4 ページ: 44
  • DOI: doi:10.3389/fgene.2013.00044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of RNA-directed DNA methylation and heritable transcriptional gene silencing as a tool to engineer novel traits in plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Kasai, M. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: Plant Biotechnol 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complex genetic nature of sex-independent transmission ratio distortion in Asian rice species: the involvement of unlinked modifiers and sex-specific mechanisms (2012)
  • 著者名/発表者名: Koide, Y., Shinya, Y., Ikenaga, M., Sawamura, N., Matsubara, K., Onishi, K., Kanazawa, A. and Sano, Y
  • 雑誌名: Heredity 巻: 108 ページ: 242-247
  • DOI: doi:10.1038/hdy.2011.64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coincident sequence-specific RNA degradation of linked transgenes in the plant genome (2012)
  • 著者名/発表者名: Kasai, M., Koseki, M., Goto, K., Masuta, C., Ishii, S., Hellens, R. P., Taneda, A. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: PlantMol. Biol 巻: 78 ページ: 259-273
  • DOI: doi:10.1007/s11103-011-9863-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] In planta assays involving epigenetically silenced genes reveal inhibition of cytosine methylation bygenistein (2012)
  • 著者名/発表者名: Arase, S., Kasai, M. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: Plant Methods 巻: 8 ページ: 10
  • DOI: doi:10.1186/1746-4811-8-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] An active CACTA-family transposable element is responsible for flower variegation in wild soybean Glycine soja (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, R., Morita, Y., Nakayama, M., Kanazawa, A. and Abe, J
  • 雑誌名: Plant Genome 巻: 5 ページ: 62-70
  • DOI: doi:10.3835/plantgenome2011.11.0028
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA silencing as a tool to uncover gene function and engineer novel traits in soybean (2012)
  • 著者名/発表者名: Kasai, M. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: Breeding Sci 巻: 61 ページ: 468-479
  • DOI: doi:10.1270/jsbbs.61.468
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物改変の新技術,エピジェネティックな遺伝子発現制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金澤章、河西めぐみ
  • 雑誌名: BIO INDUSTRY 巻: 29巻8号 ページ: 26-34
• [雑誌論文] Virus-mediated efficient induction of epigenetic modifications of endogenous genes with phenotypic changes in plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, A., Inaba, J., Shimura, H., Otagaki, S., Tsukahara, S., Matsuzawa, A., Kim, B. M., Goto, K. and Masuta, C
  • 雑誌名: Plant J 巻: 65 ページ: 156-168
  • DOI: doi:10.1111/j.1365-313X.2010.04401.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of an in vitro culture and particle bombardment-mediated transformation system in Miscanthus sinensis Anderss., a potential bioenergy crop (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang, X., Yamada, T., Kong, F., Abe, Y., Hoshino, Y., Sato, H., Takamizo, T., Kanazawa, A. and Yamada, T
  • 雑誌名: Global Change Biology Bioenergy 巻: 3 ページ: 322-332
  • DOI: doi:10.1111/j.1757-1707.2011.01090.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of ion-beam irradiation for mutagenesis in soybean: effects on plant growth and production of visibly alteredmutants (2011)
  • 著者名/発表者名: Arase, S., Hase, Y., Abe, J., Kasai, M., Yamada, T., Kitamura, K., Narumi, I., Tanaka, A. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: Plant Biotechnol 巻: 28 ページ: 323-329
  • DOI: doi:10.5511/plantbiotechnology.11.0111a
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA-mediated epigenetic modifications of an endogenous gene targeted by a viral vector: a potent gene silencing system to produce a plant that does not carry a transgene but has altered traits (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, A., Inaba, J., Kasai, M., Shimura, H. and Masuta, C
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav 巻: 6 ページ: 1090-1093
  • DOI: doi:10.4161/psb.6.8.16046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size and positional effects of promoter RNA segments on virus-induced RNA-directed DNA methylation and transcriptional genesilencing (2011)
  • 著者名/発表者名: Otagaki, S., Kawai, M., Masuta, C. and Kanazawa, A
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 6 ページ: 681-691
  • DOI: doi:10.4161/epi.6.6.16214
  • 査読あり
• [雑誌論文] 外来遺伝子を持たずに特定形質が変化した植物をつくる育種法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金澤章
  • 雑誌名: ニューカントリー 巻: 58巻693号 ページ: 70-71
• [雑誌論文] Soybean stem growth habit gene Dt1 is an orthologue of Arabidopsis TFL1 (2010)
  • 著者名/発表者名: Liu, B., Watanabe, S., Uchimiya, T., Kong, F., Kanazawa, A., Xia, Z., Nagamatsu, A., Arai, M., Yamada, T., Kitamura, K., Masuta, C., Harada, K. and Abe, J
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 153 ページ: 198-210
  • DOI: doi:10.1104/pp.109.150607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two coordinately regulated homologs of FLOWERING LOCUS T are involved in the control of photoperiodic flowering in soybean (2010)
  • 著者名/発表者名: Kong, F., Liu, B., Xia, Z., Sato, S., Kim, B., Watanabe, S., Yamada, T., Tabata, S., Kanazawa, A., Harada, K. and Abe, J
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 154 ページ: 1220-1231
  • DOI: doi:10.1104/pp.110.160796
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fertility restoration by Ifr1 in rice with BT-type cytoplasmic male sterility is associated with a reduced level, but not processing, of atp6-orf79 co-transcribed RNA (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohta, H., Ogino, A., Kasai, M., Sano, Y. andKanazawa, A
  • 雑誌名: Plant Cell Rep 巻: 29 ページ: 359-369
  • DOI: doi:10.1007/s00299-010-0827-7
  • 査読あり
• [学会発表] RNA-mediated epigenetic modifications by a viral vector:a potent system to produce a plant that does not carry a transgene but has altered traits (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, A., Inaba, J., Kasai, M., Shimura, H. and Masuta, C
  • 学会等名: 10th International Congress on Plant Molecular Biology
  • 発表場所: ICC, Jeju, Republic of Korea
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] Transcription and transposition of the soybean retrotransposon SORE-1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, M., Yuan, H., Sato, M., Kasai, M., Abe, J. and Kanazawa, A
  • 学会等名: 10th International Congress on Plant Molecular Biology.
  • 発表場所: ICC, Jeju, Republic of Korea
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] Coincident RNA silencing of linked transgenes in the plant genome mediated by read-through transcription (2012)
  • 著者名/発表者名: Kasai, M., Taneda, A. and Kanazawa, A
  • 学会等名: 10th International Congress on Plant Molecular Biology
  • 発表場所: ICC, Jeju, Republic of Korea
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] エピジェネティックな機構による転写抑制の解除を利用したinplantaアッセイ系により明らかになった植物成分のDNAメチル化抑制効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒瀬幸子・河西めぐみ・金澤章
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡市九州大学
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] ディープシークエンス解析によって明らかになった、ペチュニアにおけるコサプレッションとnaturallyoccurringRNAサイレンシングの低分子RNA産生機構の共通性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河西めぐみ・松村英生・吉田健太郎・寺内良平・種田晃人・金澤章
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡市九州大学
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] ペチュニア形質転換体における長期間の育成により誘導されたコサプレッションからの復帰 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河西めぐみ・金澤章
  • 学会等名: 日本育種学会第122回講演会
  • 発表場所: 京都市京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] エピジェネティックな遺伝子発現制御を介した形質改変 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金澤章・河西めぐみ
  • 学会等名: 日本育種学会第54回シンポジウム「エピミュータジェネシスと次世代育種への展開」
  • 発表場所: 京都市京都産業大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] RNA-mediated epigenetic modifications of an endogenous gene as a tool to produce a plant that does not carry a transgene but has altered traits (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa, A., Inaba, J., Kasai, M., Shimura, H. and Masuta, C
  • 学会等名: SOL&ICuGI2011 8th Solanaceae and 2nd CucurbitaceaeGenome Joint Conference
  • 発表場所: Kobe ConventionCenter, Kobe, Japan
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] 外来遺伝子を持たずに特定の形質が変化した植物体の作出に必要なエピジェネティックな変化の促進 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金澤章・稲場純一・河西めぐみ・志村華子・増田税
  • 学会等名: 日本育種学会第120回講演会
  • 発表場所: 福井市福井県立大学
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] コサプレッションを誘導する遺伝子と共に導入した薬剤耐性遺伝子のRNAサイレンシング誘導機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河西めぐみ・種田晃人・金澤章
  • 学会等名: 日本育種学会第120回講演会
  • 発表場所: 福井市福井県立大学
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 花の模様形成に現れるRNAサイレンシングの誘導過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金澤章・河西めぐみ
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会・ワークショップ「植物の機能性RNA:花成から受精まで」
  • 発表場所: 京都府京都大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 低分子RNAの解析より示された隣接した2つのトランスジーンのRNAサイレンシングの誘導機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河西めぐみ・種田晃人・金澤章
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会
  • 発表場所: 京都府京都大学
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] RNAサイレンシングによる遺伝子機能解析と形質改変 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金澤章
  • 学会等名: 第29回日本植物細胞分子生物学会大会・シンポジウム「植物の逆遺伝学的解析技術はどこまで来たか」
  • 発表場所: 福岡市九州大学
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] The inheritable transcriptional gene silencing targeted to an endogenous gene in petunia by using the Cucumber mosaic virus vector (2011)
  • 著者名/発表者名: Inaba, J., Kanazawa, A., Shimura, H., Otagaki, S., Tsukahara, S., Matsuzawa, A., Kim, B., Goto, K. and Masuta, C
  • 学会等名: Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology
  • 発表場所: Portola Hotel & Spa, Monterey, California, USA
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] Read-through転写が関わる隣接したトランスジーン間の相互作用によるRNAサイレンシングの誘導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河西めぐみ・種田晃人・金澤章
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌市北海道大学
  • 年月日: 2010-09-20
• [図書] Gene duplication and RNA silencing in soybean. In A Comprehensive Survey of International Soybean Research - Genetics, Physiology, Agronomy and Nitrogen Relationships (2012)
  • 著者名/発表者名: Kasai, M., Tsuchiya, M. and Kanazawa, A
  • 総ページ数: 507-530
  • 出版者: Ed. by J. E. Board, InTech
• [図書] 植物の分子育種学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金澤章
  • 総ページ数: 123-134
  • 出版者: 講談社