平成28年度文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究

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研究経過

【プレスリリース】胚乳の生長を制御する遺伝子を同定(木下班、野々村班、川勝班)

December 9, 2020 11:40 AM

Category:研究成果

main:川勝班, 木下班, 野々村班

研究計画班の木下 哲 教授(横浜市立大学 木原生物学研究所 )らの研究グループは、公募研究班の野々村 賢一 准教授(国立遺伝学研究所)、川勝 泰二 上級研究員(農研機構)らとの共同研究により、デンプン合成を含め胚乳の生長を制御している遺伝子を同定することに成功しました。


イネの胚乳は、花粉がめしべに受粉受精することでその生長を開始します。今回、ポリコーム複合体の構成因子OsEMF2a遺伝子の機能をゲノム編集によって欠損させた変異体で、受精していない子房においても自律的に胚乳が発生して肥大し、デンプン合成過程まで進行することを発見しました(図1)。このことから、受精によって開始される一連の生長過程がOsEMF2aによって抑制されていることが考えられます。

イネの花粉は環境の影響を受けやすく、例えば気温が低い際には花粉が正常に形成されず冷害の主要因になることが知られています。本研究をさらに発展させることで、花粉を用いることなく充実した胚乳(お米)を作ることのできる品種を開発できれば、環境変化に左右されることのない安定したお米の生産が可能になると期待されます。

本研究は、2020年11月25日に『The Plant Cell』に掲載されました。

 

図1.jpg

図1.通常のイネにおける胚乳発生(左)とemf2a変異体における自律的な胚乳発生(右)
emf2a変異体では花粉を受粉しない場合でも、受粉した通常イネと同様に胚乳が肥大し、デンプン粒が形成される。

 

 

<発表論文>

Mutation of the imprinted gene OsEMF2a induces autonomous endosperm development and delayed cellularization in rice.
Kaoru Tonosaki, Akemi Ono, Megumi Kunisada, Megumi Nishino, Hiroki Nagata, Shingo Sakamoto, Saku T. Kijima, Hiroyasu Furuumi, Ken-ichi Nonomura, Yutaka Sato, Masaru Ohme-Takagi, Masaki Endo, Luca Comai, Katsunori Hatakeyama, Taiji Kawakatsu, Tetsu Kinoshita.
The Plant Cell. DOI: 10.1093/plcell/koaa006

 

<その他>

◆2020年12月4日 今回の研究成果が「In Brief」で紹介されました。

EMFasizing the conserved function of Polycomb in rice endosperm development
Sebastien Andreuzza, The Plant Cell

https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koaa011/6020264

 

◆The Plant Cellのブログやツイッターにも紹介されました。

ブログ: https://plantae.org/repressor-of-endosperm-formation-in-rice/

ツイッター: https://twitter.com/ThePlantCell/status/1334152911656525826?s=20.

 

ぜひご覧ください!