イネの初期胚をモデルとした細胞分化機構の理解と形態形質改変への利用

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25292004
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 佐藤 豊 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (40345872)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永澤 信洋 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (90599268)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: イネ / 胚発生

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、イネの初期胚形成時の細胞分化機構を明らかにすることを目的とする。発生における細胞分化過程は分化を誘導するシグナルの「生成・伝搬・受容・分化を誘導／維持する遺伝子発現」といったシステムの中に存在する。申請者のこれまでの研究で、イネ胚形成初期の細胞分化に受容体型キナーゼを介した情報伝達が働くことを明らかにした。受容体型キナーゼは細胞間情報伝達の基本的な構成要素であり、胚形成時の細胞分化を誘導する未知シグナルの存在を示唆している。本研究では、イネの胚形成時の細胞分化に機能する細胞間の情報伝達を世界に先駆けて明らかにする。また、この細胞分化機構の胚形成後の機能や、種を越えた普遍性を検証し、作物の地上部形質改変等の育種学分野での応用も検討する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成25年度に引き続いて平成26年度もo-192系統のサプレッサーならびにエンハンサー系統のスクリーニングを行ってきた。現段階で複数の変異系統候補がとれている。当初の予定では、M2世代のスクリーニングでサプレッサーならびにエンハンサーがはっきりするはずであったが、一部の変異系統候補が予想外に変異体の表現型が可変的で、M3世代における、再検討がどうしても必要になったため、当初計画から遅れている。一方で、表現型がはっきりしている系統については、予定通り実験を進めている。

Strategy for Future Research Activity

これまでのスクリーニングで得られたエンハンサーおよびサプレッサー候補について、その表現型の詳細な解析を行う。具体的には、胚形成に発現するさまざまな分子マーカーの発現が、親系統であるo-192とどのように異なるのかを詳細に解析する。また、予定通り同定が進んでいるエンハンサーおよびサプレッサー候補については、原因遺伝子の単離を行う。平成27年度の夏の交配によりF1種子を作成する予定である。F2を用いたマッピングを年度内に終了するために、植物育成チャンバーを用いたF1個体の育成する。約3ヶ月でF2種子を得る事が期待出来るため、全てがうめく進めば年度内にマッピングを完了出来る予定である。

Causes of Carryover

平成25年度以降行ってきたo-192変異系統のエンハンサーおよびサプレッサー変異のスクリーニングで、これまでに複数の変異系統候補をえることができた。一方で、一部の変異系統候補はその表現型が不安定であるために、M3世代での再検証がどうしても必要となった。そこで、平成27年度にM3世代で変異型の表現型を解析するための費用を次年度使用とする事とした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成27年度の8月にM3世代における変異系統候補の胚を単離する事ができる。そこで、M3世代のハイサンプルを8月に作製し、9月から10月にかけて、組織切片等を用いた表現型の解析ならびにin situハイブリダイゼーション法等を用いた解析を行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] Rice SNF2 family helicase ENL1 is essential for syncytial endosperm development. (2015)
  • Author(s): Tomomi Hara, Hirokazu Katoh, Daisuke Ogawa, Yasuaki Kagawa, Yutaka Sato, Hidemi Kitano, Yasuo Nagato, Ryo Ishikawa, Akemi Ono, Tetsu Kinoshita, Shin Takeda, Tsukaho Hattori
  • Journal Title: The Plant Journal Volume: 81 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1111/tpj. 12705
  • Peer Reviewed