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2013 年度 実績報告書

イネの発生における脂肪酸合成酵素遺伝子の機能

研究課題

研究課題/領域番号 24380003
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 幸博  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70280576)

研究分担者 木村 ふみ子  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (50321980)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワードシュート / 脂肪酸 / 表皮 / オーキシン / イネ
研究概要

イネの発生における脂肪酸合成酵素遺伝子の機能を明らかにすることを目的とし、これまでに同定した3つの突然変異体と新たに同定した7系統の突然変異体の解析を行う。まず、新たな突然変異体の原因遺伝子を同定し、脂肪酸合成に関連するものを選抜する。次に得られた突然変異体の表現型を観察する。特に表皮、オーキシン関連遺伝子の発現、脂肪酸組成に注目する。過剰発現体および二重変異体も作成し、同様な解析を行う。脂肪酸組成解析により共通して変化の見られた分子が生理活性に関わる重要な分子と考えられる。また、表皮に異常が見られた突然変異体と表皮の遺伝的除去実験より、表皮のシュート発生における重要性を明らかにし、そのようなイネでのオーキシン関連遺伝子の発現パターンおよびオーキシン極性輸送タンパク質の局在の変化から、表皮に依存したシュート発生におけるオーキシンの役割を明らかにする。
今年度は新たな突然変異体1系統の解析を行った。表皮を走査電子顕微鏡で観察したところ、クチクラの突起が減少していた。また、表皮のマーカー遺伝子の発現が低下しており、表皮が正常に分化していないと考えられた。これらは既知の脂肪酸合成に関わる突然変異体にも見られることから、この突然変異体も脂肪酸合成に関わる変異体と考えられた。しかし、マッピングの結果、これまでに同定した3つの遺伝子とは異なる領域に原因遺伝子がマッピングされ、新たな遺伝子の突然変異体と考えられた。原因遺伝子を特定すると同時に、詳細な表現型解析を進めて行く予定である。
表皮特異的プロモーターと細胞致死遺伝子を用いて、表皮除去実験を行った。これまでに何系統かの形質転換カルスを作成したが、シュートの再分化が見られなかった。コントロールのカルスは正常に細分化した。さらに系統数を増やしてシュート発生における表皮の役割を解析して行く予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

新たな突然変異体のマッピング、表現型解析が順調に進んでいる。さらに、表皮の遺伝的除去実験も順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

当初の計画通り進める。その中でも特に、マッピング中の新たな原因遺伝子の特定と表現型解析を重点的に進める。さらに、新たな突然変異体のマッピングを開始する。また、表皮の遺伝的除去実験をこのまま進める予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Organ fusion and defective shoot development in oni3 mutants of rice2014

    • 著者名/発表者名
      Akiba T, Hibara K, Kimura F, Tsuda K, Shibata K, Ishibashi M, Moriya C, Nakagawa K, Kurata N, Itoh J-I, Ito Y
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 55 ページ: 42-51

    • DOI

      10.1093/pcp/pct154

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ONION2 fatty acid elongase is required for shoot development in rice2013

    • 著者名/発表者名
      Tsuda K, Akiba T, Kimura F, Ishibashi M, Moriya C, Nakagawa K, Kurata N, Ito Y
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 54 ページ: 209-217

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs169

    • 査読あり
  • [学会発表] Identification of transcription factor genes directly induced by a cytokinin signaling pathway in rice2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Takasugi T, Fujita M, Kurata N, Ito Y
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] Fatty acid elongase genes required for shoot development in rice2013

    • 著者名/発表者名
      Ito Y, Kimura F, Tsuda K, Akiba T, Nakagawa K, Kurata N
    • 学会等名
      5th Asian Symposium on Plant Lipids
    • 発表場所
      韓国、光州
    • 年月日
      20131129-20131201
  • [学会発表] イネのサイトカイニン情報伝達系レスポンスレギュレーターに直接発現誘導される転写制御因子遺伝子の探索2013

    • 著者名/発表者名
      高橋ほなみ、高杉知彰、藤田雅丈、倉田のり、伊藤幸博
    • 学会等名
      第31回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [学会発表] イネ極長鎖脂肪酸合成酵素遺伝子変異体のクチクラワックスの長鎖脂肪酸および長鎖脂肪族アルコール組成分析2013

    • 著者名/発表者名
      木村ふみ子、伊藤幸博、仲川清隆、宮澤陽夫
    • 学会等名
      第55回日本脂質生化学会
    • 発表場所
      宮城県松島町
    • 年月日
      20130606-20130607

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公開日: 2015-05-28  

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