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2015 年度 実績報告書

イネのプラント・オパール中に内在する遺伝情報の抽出と利用にむけた開発的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25560137
研究機関宮崎大学

研究代表者

宇田津 徹朗  宮崎大学, 農学部, 教授 (00253807)

研究分担者 田中 克典  弘前大学, 人文学部, 特任助教 (00450213)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード遺伝子 / プラント・オパール / 植物遺体 / 栽培イネ / 多様性評価
研究実績の概要

本研究では、残留性に優れるイネ遺物であるプラント・オパールに内在する遺伝情報を安定的に取り出す手法を開発し、炭化米などを遺伝情報の給源とする現行手法の2つの限界「遺伝情報の回収率」と「栽培イネの多様性評価」を打ち破る画期的な分析法の構築を目指してきた。具体的には、3年間の研究期間において、過去の研究で指摘されてきたプラント・オパール中に遺伝情報の存在の検証、当該分析手法の成否を決定する「土壌からのプラント・オパールの抽出技術」と「プラント・オパールからの遺伝情報の抽出技術」の検討開発に取り組んできた。それぞれの研究結果と成果は、以下のとおりである。
【プラント・オパール中の遺伝情報の存否】国内外の水田遺構土壌から抽出したプラント・オパールにDAPI染色法を適用して検証を行った結果、イネやヨシ属などのプラント・オパールに遺伝情報が内在することが確認できた(H25)。
【遺伝情報にダメージを抑えて土壌からプラント・オパールを大量に抽出する技術】遺伝情報へダメージを与える可能性が高い「乾燥」と「夾雑有機物の除去」の工程において、40度の低温乾燥と超音波洗浄を利用した抽出技術を構築した(H25~26)。今年度は乾燥工程を凍結乾燥にほぼ相当する方法に更新し、温度による遺伝情報へのダメージをゼロにするとともに処理時間を24時間短縮した抽出工程を構築した。
【土壌から抽出したプラント・オパールから遺伝情報を取り出し増幅する技術】プラント・オパールからDNA分析が可能な条件と方法を検討した結果、いくつかの遺伝子および遺伝子間領域で遺伝情報の増幅が可能であることが確認された(H26)。今年度はさらに残留条件が厳しい土壌から抽出したプラント・オパールからの遺伝情報の復元方法の検討を行った。その結果、核DNAは試料によるが、葉緑体DNAについてはほぼ全ての試料から増幅できることが確認できた。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Morphological and molecular genetics of ancient remains and modern rice (Oryza sativa) confirm diversity in ancient Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K., Kamijo, N., Tabuchi, H., Hanamori, K., Matsuda, R., Suginomori, J., Sato, Y.-I., Udatsu, T., Ishikawa, R.
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution

      巻: 63 ページ: 447-467

    • DOI

      10.1007/s10722-015-0262-2

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] イネプラント・オパール中に内在する遺伝情報抽出手法構築に向けた基礎的研究(第2報)2016

    • 著者名/発表者名
      宇田津徹朗・田中克典・丹羽里菜
    • 学会等名
      日本文化財科学会
    • 発表場所
      奈良大学
    • 年月日
      2016-06-04 – 2016-06-05
  • [学会発表] 埋没時代や状況の異なる遺跡から採集したプラントオパールからのDNA復元2016

    • 著者名/発表者名
      田中克典・丹羽里菜・宇田津徹朗
    • 学会等名
      日本文化財科学会
    • 発表場所
      奈良大学
    • 年月日
      2016-06-04 – 2016-06-05
  • [学会発表] 東日本への稲作の展開-形状分析とDNA考古分析から2015

    • 著者名/発表者名
      田中克典
    • 学会等名
      弘前大学特別プロジェクトシンポジウム 考古学と遺伝学の新地平 イネの来たる道
    • 発表場所
      弘前大学50周年記念会館
    • 年月日
      2015-10-24 – 2015-10-24
  • [学会発表] プラント・オパールからのDNA復元2015

    • 著者名/発表者名
      田中克典・宇田徹朗
    • 学会等名
      日本文化財科学会
    • 発表場所
      東京学芸大学
    • 年月日
      2015-07-11 – 2015-07-12

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公開日: 2017-01-06  

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